Призматический литий-ионный аккумулятор в полимерной упаковке

Полезная модель относится к перезаряжаемым литиевым электрохимическим источникам тока, а именно к литий-ионным аккумуляторам (ЛИА). Призматический литий-ионный аккумулятор (ЛИА) в полимерной упаковке содержит многослойный полимерный корпус с герметично запаянными положительным и отрицательным токовыводами, внутри которого размещен электродный блок из анодных и катодных пластин с активной массой, нанесенной на токовые коллекторы, разделенных сепаратором, пропитанным электролитом, токовые коллекторы электродов, приваренные к соответствующим токовыводам. Положительный токовывод выполнен из алюминия, отрицательный токовывод выполнен из меди, токовыводы расположены на одной стороне корпуса, анод представляет собой медную фольгу с нанесенной на нее анодной массой, состоящей из графита, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов (масс.%):

графит - 90,0-96,0

поливинилиденфторид - 0,8-2,9

углерод - остальное

катод представляет собой алюминиевую фольгу с нанесенной на нее катодной массой, состоящей из кобальтата лития, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов (масс.%):

кобальтат лития - 90,0-95,0

поливинилиденфторид - 0,94-3,0

углерод - остальное

Полезная модель относится к перезаряжаемым литиевым электрохимическим источникам тока, а именно к литий-ионным аккумуляторам (ЛИА).

Из известных ЛИА наиболее близким по совокупности существенных признаков и достигаемому техническому результату является призматический ЛИА, содержащий многослойный полимерный корпус с герметично запаянными положительным и отрицательным токовыводами, внутри которого размещен электродный блок из анодных и катодных пластин с активной массой, нанесенной на токовые коллекторы, разделенных сепаратором, пропитанным электролитом, токовые коллекторы электродов, приваренные к соответствующим токовыводам (JP 2011040407 (A), H01M 10/0525, 24.02.2011).

Недостатком известного ЛИА являются низкие разрядные характеристики и увеличенные габаритные характеристики.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели ЛИА является создание конструкции ЛИА, обладающей высокими разрядными характеристиками и уменьшенными габаритными характеристиками.

Указанный технический результат достигается тем, что ЛИА содержит многослойный полимерный корпус с герметично запаянными положительным и отрицательным токовыводами, внутри которого размещен электродный блок из анодных и катодных пластин с активной массой, нанесенной на токовые коллекторы, разделенных сепаратором, пропитанным электролитом, токовые коллекторы электродов, приваренные к соответствующим токовыводам.

Заявленный ЛИА обладает повышенными разрядными характеристиками, допускающими разряд токами до 10 C и наработкой до 600 циклов при номинальном токе.

Проведенный анализ уровня техники показал, что заявленная совокупность существенных признаков, изложенная в формуле полезной модели, неизвестна. Это позволяет сделать вывод о ее соответствии критерию "новизна".

Сущность полезной модели поясняется чертежом, описанием конструкции и примером практической реализации ЛИА.

На фиг. 1 представлен внешний вид ЛИА.

Призматический литий-ионный аккумулятор (ЛИА) в полимерной упаковке, состоит из полимерного многослойного корпуса 1 с герметично запаянными положительным (алюминиевым) 2 и отрицательным (медным) 3 токовыводами. По периметру полимерная упаковка термически запаяна. Внутри корпуса помещен электродный блок 4 из пластин анода 5 и катода 6 разделенных сепаратором 7. Пространство между анодом и катодом заполнено электролитом. Анод представляет собой медную фольгу с нанесенной на нее анодной массой, состоящей из графита, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов (масс.%):

графит - 90,0-96,0

поливинилиденфторид - 0,8-2,9

углерод - остальное

катод представляет собой алюминиевую фольгу с нанесенной на нее катодной массой, состоящей из кобальтата лития, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов (масс.%):

кобальтат лития - 90,0-95,0

поливинилиденфторид - 0,94-3,0

углерод - остальное

Пример практической реализации.

В соответствии с заявленной формулой полезной модели был изготовлен ЛИА с номинальной емкостью 35 Ахч. ЛИА использует многослойный корпус из полимера типа C4-480. Положительный электрод содержит активную массу в количестве 0,030 г/см2, отрицательный электрод содержит активную массу в количестве 0,015 г/см2, используется сепаратор типа PVDF-PP2500, электролит типа LP 30. Испытания ЛИА показали удельную емкость до 170 Втхчас/кг и наработку на ресурс до 600 циклов.

Указанный призматический литий-ионный аккумулятор в полимерной упаковке используется для комплектации аккумуляторной батареи, разработанной при выполнении опытно-конструкторской работы по теме «Создание мощностного ряда двигательно-движительных установок и разработка перспективных источников энергии для НПА».

На основании вышеизложенного можно сделать вывод, что заявленный ЛИА может быть реализован на практике с достижением заявленного технического результата, т.е. он соответствуют критерию «промышленная применимость».

Призматический литий-ионный аккумулятор (ЛИА) в полимерной упаковке, содержащий многослойный полимерный корпус с герметично запаянными положительным и отрицательным токовыводами, внутри которого размещен электродный блок из анодных и катодных пластин с активной массой, нанесенной на токовые коллекторы, разделенных сепаратором, пропитанным электролитом, токовые коллекторы электродов, приваренные к соответствующим токовыводам, отличающийся тем, что положительный токовывод выполнен из алюминия, отрицательный токовывод выполнен из меди, токовыводы расположены на одной стороне корпуса, анод представляет собой медную фольгу с нанесенной на нее анодной массой, состоящей из графита, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

катод представляет собой алюминиевую фольгу с нанесенной на нее катодной массой, состоящей из кобальтата лития, поливинилиденфторида и углерода при следующем соотношении компонентов, мас.%:

углеродостальное