專利名稱：一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池的制作方法
技術領域：
一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池本實用新型涉及到電池領域，特別是指一種鋰/亞硫酰氯(Li/S0Cl2)電池。
背景技術：
鋰/亞硫酰氯(Li/S0Cl2)電池是一種以鋰為陽極，碳作陰極載體，無水四氯鋁酸鋰的亞硫酰氯(SOCl2)溶液作電解液的鋰電池。鋰/亞硫酰氯電池具有比能量高、比功率大、放電電壓平穩(wěn)、溫度適用范圍廣、儲存壽命長等特性，在航空航天、水中兵器、導航設備、 地質勘探、儀器儀表等軍事和民用工業(yè)中都有廣泛的應用。鋰/亞硫酰氯電池是目前電池領域中比能量和比功率最高的一種電池。正是有著以上的優(yōu)異特性，近年來，鋰/亞硫酰氯電池在石油開采、地質勘探中得到廣泛使用。在石油開采、地質勘探工程中，需要對擬開采或勘察區(qū)域實施鉆孔，一方面對鉆進的這一長度內的軌跡進行測量，另一方面對鉆進的這一長度內的環(huán)境狀況進行測量， 以采集和記錄各種工況數(shù)據。而充當采集和記錄各種工況數(shù)據的動力，便是鋰/亞硫酰氯電池。鋰/亞硫酰氯電池隨著井下測量儀在鉆頭、鉆桿帶動下逐步進入地下，不僅要承受越來越高的溫度考驗，同時還要承受鉆頭、鉆桿的沖擊和震動。根據相關標準要求，隨鉆下井的電池筒要能夠承受-40°C 175°C溫度的環(huán)境考驗，同時還能夠承受振動加速度 196m/s2 (掃頻范圍20Hz 200Hz，掃描速率為loct/min)、沖擊加速度455m/s2，半正弦波形 Ilms的嚴苛工況考驗。目前，國內用于隨鉆井下測量儀下井的電池筒，大多使用國內生產的略加改進的鋰/亞硫酰氯電池?，F(xiàn)行的鋰/亞硫酰氯電池的結構為包括一個殼體，殼體的內部從下至上依次放置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，電池芯體為多層卷狀結構，依次包括隔膜、陰極極片、隔膜和陽極極片，隔膜為非編織的玻璃纖維，陰極極片為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋的下部放置有頂部絕緣片，金屬-玻璃封上蓋的中心設置有中心柱，一只陰極極耳直接焊接在中心柱上，一只陽極極耳焊接在殼體的內壁上，或夾焊在金屬-玻璃封上蓋與殼體的夾縫中?，F(xiàn)行結構的鋰/亞硫酰氯電池，不僅耐高溫性能難以滿足井下較高溫度的環(huán)境考驗，其內在結構也難以滿足井下振動、沖擊的嚴苛工況考驗。這是因為，首先，作為單極耳的陰極極耳難以滿足電池芯體的劇裂震動、沖擊而有可能脫焊或折斷；作為單極耳的陽極極耳在電池芯體的劇裂震動、沖擊下也有能脫焊或折斷；其次，一只陽極極耳焊接在電池殼體內壁上，不僅操作不便，還可能存在虛焊，而一只陽極極耳夾焊在金屬-玻璃封上蓋與殼體的夾縫中的生產工藝，又會導致金屬-玻璃封上蓋與殼體的不同心，使環(huán)縫焊接的一致性降低；第三，由于金屬-玻璃封上蓋通常為圓柱體結構，在將陽極極耳夾在金屬-玻璃封上蓋與殼體的夾縫中時，金屬-玻璃封上蓋的下端面邊緣與電池殼體端口相切，容易將陽極極耳切斷，從而導致虛焊。另外，一些電池生產企業(yè)為了克服井下較高溫度對電池的影響，采用減少電池內部活性物質和隔膜的加入量，以增大電池內部的冗余空間，減緩電解液在高溫環(huán)境下分解、 氣化而導致電池的腫脹，又加大了電池芯體松動的可能性?，F(xiàn)行結構的鋰/亞硫酰氯電池，當減少電池內部活性物質和隔膜的加入量，必然產生電池芯體的松動，而單陰極極耳和單陽極耳及其焊接方式，又無法抑制電池芯體的松動，這種電池芯體的松動對電池的性能、尤其是電池的安全性能危害更大。電池芯體的松動，無法滿足井下振動、沖擊對電池的要求，輕者導致電池內部斷路，重者導致電池內部短路，甚至導致電池爆裂。這些都可能造成鉆井作業(yè)中斷而被迫起鉆，嚴量影響石油開采、地質勘探作業(yè)進度和鉆井施工隊伍的經濟效益。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種不僅能承受_40°C 175°C的溫度考驗，同時還能承受鉆頭、鉆桿的沖擊和震動，抑制電池芯體出現(xiàn)松動的耐沖擊、振動的鋰/ 亞硫酰氯電池。為解決上述問題，本實用新型采用的技術方案是一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內部從下至上依次設置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，電池芯體為層卷狀結構， 依次包括隔膜、陰極極片、隔膜和陽極極片，隔膜為非編織的玻璃纖維，陰極極片為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋的中心設置有中心柱，陰極極耳與中心柱相連接，所述金屬-玻璃封上蓋的下端面邊緣處設置有圓弧過渡，陽極極耳夾焊于金屬-玻璃封上蓋與殼體之間，所述的陽極極耳至少設置兩只，陽極極耳沿電池殼體內壁環(huán)形均勻分布。所述的陽極極片設置有2飛個陽極極耳。本實用新型的有益效果是上述的一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，采用多陽極極耳，不僅能增強金屬-玻璃封上蓋與殼體同心度，從而使環(huán)縫焊接的質量得到有效改善，增加了電池的投入產出率；更重要的是，可將電池芯體與電池殼體緊密連成一體，控制了電池芯體的松動，有效地保護了電池內部陰極極耳與陽極極耳免受損傷，杜絕了電池因井下沖擊、振動而導致內部斷路、內部短路的現(xiàn)象發(fā)生，有效的確保了石油開采、地質勘探作業(yè)的進度，極大的提升了鉆井施工隊伍的經濟效益。

圖1是本實用新型一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池的結構示意圖；圖2是圖1中A-A方向的剖視結構示意圖；圖3是本實用新型另一種實施例的圖1中A-A方向的剖視結構示意圖；圖4是本實用新型另一種實施例的圖1中A-A方向的剖視結構示意圖；圖5是圖1中B部的放大結構示意圖；圖6是集流體的結構示意圖；圖中1、殼體，2、底部絕緣片，3、電池芯體，31、隔膜，32、陰極極片，33、陽極極片， 4、上部絕緣片，5、金屬-玻璃封上蓋，51、圓弧過渡，6、電解液，7、頂部絕緣片，8、玻璃體，9、 中心柱，10、空腔，11、陽極極耳，12、集流體，121、金屬集流網。
具體實施方式
下面通過具體實施例對本實用新型一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池作進一步的詳細描述。實施例1如圖1所示，一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體1，殼體1的內部從下至上依次設置有底部絕緣片2、電池芯體3、上部絕緣片4和金屬-玻璃封上蓋5，電池芯體3中設置有電解液6，電池芯體3為多層卷狀結構，包括隔膜31、陰極極片32和陽極極片33，所述的隔膜31為非編織的玻璃纖維，陰極極片32為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片33為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋5的下部設置有頂部絕緣片7， 金屬-玻璃封上蓋5的中心通過玻璃體8設置有中心柱9，陰極極耳與中心柱9相連接，如圖2、圖5所示，所述的陽極極片33中設置4個陽極極耳11，陽極極耳11沿電池殼體1內壁環(huán)形均勻分布，所述金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置有圓弧過渡51，陽極極耳 11的上端夾焊于金屬-玻璃封上蓋5側壁與殼體1之間。上述的耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池的陽極層33在制作時，首先制作帶4個陽極極耳11的集流體12，如圖6所示，集流體12包括金屬集流網121和陽極極耳11，金屬集流網121可以是鎳拉網或不銹鋼拉網、也可以是鎳沖孔網或不銹鋼沖孔網；陽極極耳 11可以是鎳極耳、也可以是不銹鋼極耳。然后將鋰箔與集流體12滾壓成一體，成為陽極極片33，可單面滾壓鋰箔，也可雙面滾壓鋰箔。在固定陽極極耳11時，將陽極極耳11納入金屬-玻璃封上蓋5與殼體1之間，實施壓封和夾縫環(huán)焊，使陽極極耳11與殼體1之間的連接更加緊密牢靠，其中金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置的圓弧過渡51，從而可以防止金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣將陽極極耳11切斷。實施例2如圖1所示，一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體1，殼體1的內部從下至上依次設置有底部絕緣片2、電池芯體3、上部絕緣片4和金屬-玻璃封上蓋5，電池芯體3中設置有電解液6，電池芯體3為多層卷狀結構，包括隔膜31、陰極極片32和陽極極片33，所述的隔膜31為非編織的玻璃纖維，陰極極片32為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片33為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋5的下部設置有頂部絕緣片7， 金屬-玻璃封上蓋5的中心通過玻璃體8設置有中心柱9，陰極極耳與中心柱9相連接，如圖3、圖5所示，所述的陽極層33中設置2個陽極極耳11，陽極極耳11沿電池殼體1內壁環(huán)形均勻分布，所述金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置有圓弧過渡51，陽極極耳11 的上端夾焊于金屬-玻璃封上蓋5側壁與殼體1之間。上述的耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池的陽極層33在制作時，首先制作帶2個陽極極耳11的集流體12，如圖6所示，集流體12包括金屬集流網121和陽極極耳11，金屬集流網121可以是鎳拉網或不銹鋼拉網、也可以是鎳沖孔網或不銹鋼沖孔網；陽極極耳11 可以是鎳極耳、也可以是不銹鋼極耳。然后將鋰箔與集流體12滾壓成一體，成為陽極層33， 可單面滾壓鋰箔，也可雙面滾壓鋰箔。在固定陽極極耳11時，將陽極極耳11納入上蓋5與殼體1之間，實施壓封和夾縫環(huán)焊，使陽極極耳11與殼體1之間的連接更加緊密牢靠，其中金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置的圓弧過渡51，從而可以防止金屬-玻璃封上蓋 5的下端面邊緣將陽極極耳11切斷。[0027]實施例3如圖1所示，一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體1，殼體1的內部從下至上依次設置有底部絕緣片2、電池芯體3、上部絕緣片4和金屬-玻璃封上蓋5，電池芯體3中設置有電解液6，電池芯體3為多層卷狀結構，包括隔膜31、陰極極片32和陽極極片33，所述的隔膜31為非編織的玻璃纖維，陰極極片32為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片33為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋5的下部設置有頂部絕緣片7， 金屬-玻璃封上蓋5的中心通過玻璃體8設置有中心柱9，陰極極耳與中心柱9相連接，如圖4、圖5所示，所述的陽極極片33中設置6個陽極極耳11，陽極極耳11沿電池殼體1內壁環(huán)形均勻分布，所述金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置有圓弧過渡51，陽極極耳 11的上端夾焊于上蓋5側壁與殼體1之間。上述的耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池的陽極極片33在制作時，首先制作帶6 個陽極極耳11的集流體12，如圖6所示，集流體12包括金屬集流網121和陽極極耳11，金屬集流網121可以是鎳拉網或不銹鋼拉網、也可以是鎳沖孔網或不銹鋼沖孔網；陽極極耳 11可以是鎳極耳、也可以是不銹鋼極耳。然后將鋰箔與集流體12滾壓成一體，成為陽極極片33，可單面滾壓鋰箔，也可雙面滾壓鋰箔。在固定陽極極耳11時，將陽極極耳11納入金屬-玻璃封上蓋5與殼體1之間，實施壓封和夾縫環(huán)焊，使陽極極耳11與殼體1之間的連接更加緊密牢靠，其中金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣處設置的圓弧過渡51，從而可以防止金屬-玻璃封上蓋5的下端面邊緣將陽極極耳11切斷。結合上述實施例，本實用新型的有益效果是上述的一種耐振動、沖擊的鋰/亞硫酰氯電池，采用多陽極極耳，不僅使環(huán)縫焊接的質量得到有效改善，增加了電池的投入產出率，更重要的是，可將電池芯體與電池殼體緊密連成一體，控制了電池芯體的松動，有效地保護了電池內部陰極極耳與陽極極耳免受損傷，杜絕了電池因井下振動、沖擊而導致內部斷路、內部短路的現(xiàn)象發(fā)生，有效的確保了石油開采、地質勘探作業(yè)的進度，極大的提升了鉆井施工隊伍的經濟效益。上述的實施例僅例示性說明本發(fā)明創(chuàng)造的原理及其功效，以及部分運用的實施例，而非用于限制本實用新型；應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型創(chuàng)造構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1.一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內部從下至上依次設置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，電池芯體為層卷狀結構，依次包括隔膜、陰極極片、隔膜和陽極極片，隔膜為非編織的玻璃纖維，陰極極片為碳和聚四氟乙烯粘結劑與鎳拉網合膜，陽極極片為鋰與鎳拉網合膜，金屬-玻璃封上蓋的中心設置有中心柱，陰極極耳與中心柱相連接，其特征在于 所述金屬-玻璃封上蓋的下端面邊緣處設置有圓弧過渡，陽極極耳夾焊于金屬-玻璃封上蓋與殼體之間，所述的陽極極耳至少設置兩只，陽極極耳沿電池殼體內壁環(huán)形均勻分布。
2.根據權利要求1所述的一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，其特征在于所述的陽極極片設置有2飛個陽極極耳。
專利摘要本實用新型涉及一種耐沖擊、振動的鋰/亞硫酰氯電池，包括一個殼體，殼體的內部從下至上依次設置有底部絕緣片、電池芯體、上部絕緣片、頂部絕緣片和金屬-玻璃封上蓋，電池芯體中灌注有電解液，電池芯體為層卷狀結構，依次包括隔膜、陰極極片、隔膜和陽極極片，金屬-玻璃封上蓋的中心設置有中心柱，陰極極耳與中心柱相連接，所述金屬-玻璃封上蓋的下端面邊緣處設置有圓弧過渡，陽極極耳夾焊于金屬-玻璃封上蓋與殼體之間，所述的陽極極耳至少設置兩只，陽極極耳沿電池殼體內壁環(huán)形均勻分布。本實用新型適用于石油開采、地質勘探工程中，不僅能承受較高溫度的環(huán)境考驗，同時還能承受鉆頭、鉆桿的沖擊和震動，防止電池芯體出現(xiàn)松動。
文檔編號H01M10/052GK202205851SQ20112029896
公開日2012年4月25日 申請日期2011年8月17日 優(yōu)先權日2011年8月17日
發(fā)明者汪以道, 汪灃, 肖輝 申請人:蘇州金科發(fā)鋰電池有限公司