一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。本发明专利技术属于锂一次电池技术领域。一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS

A preparation method of high power soft packaging lithium pyrite battery

The invention relates to a preparation method of a high power soft packaging lithium pyrite battery. The invention belongs to the technical field of lithium primary batteries. A preparation method of high power soft packaging lithium pyrite battery, which is characterized in that the preparation of high power soft packaging lithium pyrite battery, including Li/FeS

【技术实现步骤摘要】
一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法
本专利技术属于锂一次电池
，特别是涉及一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。
技术介绍
目前，现在1.5V体系电源中，锂二硫化铁电池理论比能量较高，其主要特点：1、直接兼容性-能够用于任何使用1.5V一次电池类型的场合；2、大电流性能好，使用寿命比其他类型电池长；3、良好的高低温性能，宽广的温度使用范围；4、重量更轻，与其他一次电池相比，比能量高；5、搁置性能好，可存储10年；6、绿色电池，无添加重金属。以AA电池常温小电流放电为例，相对于碱锰电池，Li/FeS2电池在重量减轻45％的情况下容量提高了25％，因此可以看出Li/FeS2电池在1.5V电池中具有很好的发展应用前景，符合未来电源的轻量化和重负荷趋势。采用FeS2的AA型(5号)电池在较宽的温度范围内和大电流放电时,放电容量是碱性电池的4倍，是1.5V碱锰电池的理想替代品。日本的东芝、日立等公司早在上个世纪70年代就已经开始对Li/FeS2电池进行研究，美国Ray-O-Vac、日本日立等知名企业也对Li/FeS2扣式电池进行开发工作，目前国内的神工海特对Li/FeS2扣式电池实现了批量生产，并开发了自己的核心技术。圆柱形电池方面，国外的EveraedyBatteryCompany在1995年开发出AA锂电池，之后在2004年又开发出了AAA锂电池，并使这两种型号电池以Energizer品牌上市，销售量逐年递增，满足了市场上用电器重负载工作的需要。国内圆柱形电池生产厂家主要有福建南孚，宁波中银，惠州亿纬和广州鹏辉等公司。随着对Li/FeS2电池容量要求的提高和锂离子软包装电池的工艺日趋成熟，人们对Li/FeS2软包装电池的研究越来越多，Li/FeS2软包装电池中，大部分厂家采用轧膜工艺，正极极板比较厚，负极锂厚度也比较大，在放电过程中极化比较大，影响Li/FeS2电池能量的发挥。因此，目前需要对FeS2材料进行筛选，选择合适的导电剂和电解液，对Li/FeS2软包装电池的正极制备工艺进行改进，降低电池在放电过程中的内阻，提高Li/FeS2电池的功率特性，同时减小其电压滞后并提高其储存性能。
技术实现思路
本专利技术为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。本专利技术的目的是提供一种具有工艺简单，配方科学，操作方便，提高了软包装电池的功率特性，改善了Li/FeS2电池的电压滞后，同时提高了放电容量等特点的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。本专利技术高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法所采取的技术方案是：一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS2软包装电池正极和负极的制备过程，正极采用活性物质FeS2、导电剂含有Ti4O7，采用涂布方式制备正极，提高Li/FeS2电池的功率特性。本专利技术高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法还可以采用如下技术方案：所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：导电剂为Ti4O7，或者Ti4O7与导电炭黑、导电石墨、气相生长炭纤维、科琴黑、炭纳米管、石墨烯中的一种或者几种混合组成。所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：涂布方式制备正极时，涂覆量不大于30mg/cm2，浆液重量百分比组成，活性物质85-92％，导电剂5-9％，粘结剂3-6％。所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：活性物质FeS2纯度大于98％，平均粒径小于20μm，比表面积SBET为0.4-8.0m2/g，pH值大于4.5。所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：电池外壳为铝塑膜，厚度为110-160μm；负极结构为锂或者锂合金，锂箔的厚度为45-100μm。所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：隔膜为PP、PE、陶瓷隔膜、PVDF隔膜和Celgard复合膜。所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：电解液由锂盐、溶剂和添加剂组成，锂盐为碘化锂或者碘化锂与其他锂盐的组合，其他锂盐为高氯酸锂、三氟甲基磺酸锂、双草酸硼酸锂、双(三氟甲基磺酰)亚胺锂、双(氟磺酰)亚胺锂中的一种或几种；溶剂为醚类和碳酸酯类组合，醚类为1，3-二氧五环、1，3-二氧六环、1，4-二氧六环、四氢呋喃、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇甲乙醚中的一种或几种，碳酸酯类溶剂为碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、1，4-丁内酯中的一种或几种；添加剂为阻燃剂。本专利技术具有的优点和积极效果是：高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法由于采用了本专利技术全新的技术方案，与现有技术相比，本专利技术具有工艺简单，配方科学，操作方便，提高了软包装电池的功率特性，改善了Li/FeS2电池的电压滞后，同时提高了放电容量等优点。附图说明图1是FeS2样品的SEM图；图2是本专利技术的负极成型图；图3、图4是实施例1软包装电池在不同放电倍率下的放电曲线图。具体实施方式为能进一步了解本专利技术的
技术实现思路
、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：参阅附图1、图2、图3和图4。实施例1一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS2软包装电池正极和负极的制备过程，正极采用活性物质FeS2、导电剂含有Ti4O7，采用涂布方式制备正极，提高Li/FeS2电池的功率特性。导电剂为Ti4O7，或者Ti4O7与导电炭黑、导电石墨、气相生长炭纤维、科琴黑、炭纳米管、石墨烯中的一种或者几种混合组成。涂布方式制备正极时，涂覆量不大于30mg/cm2。本实施例的具体实施过程：步骤1软包装正极极板的制作过程称取90wt％FeS2做为正极活性物质，称取3wt％Ti4O7和3wt％SP做为导电剂，称取4wt％聚偏氟乙烯(PVDF)液体作为粘结剂，向正极混合物中加入N-甲基吡咯烷酮(NMP)，使正极浆料中的固体含量为55％；使用15μm的铝箔做为基体，使用涂布机将正极浆料均匀涂覆在铝箔两面，涂覆量为25mg/cm2；将涂覆好的正极极片用碾压机碾压为95μm厚的极片，裁切成带正极极耳的正极极板；将裁切好的正极极板置于110℃真空干燥箱中烘干48h以上；正极极板在相对湿度≤1％的环境中包上隔膜，隔膜材质为陶瓷隔膜，完成软包装电池正极极板的制作；步骤2软包装负极的制作将作为负极片的85μm厚的锂箔裁切成与正极极板尺寸相同的方形片子，将10μm厚的铜箔裁成15mm宽，30mm长的长方形做为负极的极耳，并依照附图2将其与负极锂箔附着在一起，用油压机将铜极耳和锂箔压制成一体，完成软包装电池负极极板的制作；步骤3高功率软包装电池的装配将12片步骤1制备的正极极板和13片步骤2制备的负极极板间隔整齐叠放，正极极耳和负极极耳相对放置，将全部正极极耳与正极铝导耳焊接成一体，将全部负极极耳与负极铜镀镍导耳焊接成一体；用Celgard复合膜作为包膜将正极板和负极板捆紧做成软包装极板组；用热封机把极板组的导耳胶与铝塑膜封在一起，后用真空封口机将电池密封，制成干态单体电池；搁置2h后将0.75mol/l的LiI/PC/DME/DOL电解液注入到干态单体电池中，充分浸润后用真空封口机密封，完成软包装单体电池的制作。实施例2一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特征是：制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS

【技术特征摘要】
1.一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特征是：制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS2软包装电池正极和负极的制备过程，正极采用活性物质FeS2、导电剂含有Ti4O7，采用涂布方式制备正极，提高Li/FeS2电池的功率特性。2.根据权利要求1所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特征是：导电剂为Ti4O7，或者Ti4O7与导电炭黑、导电石墨、气相生长炭纤维、科琴黑、炭纳米管、石墨烯中的一种或者几种混合组成。3.根据权利要求1所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特征是：涂布方式制备正极时，涂覆量不大于30mg/cm2，浆液重量百分比组成，活性物质85-92％，导电剂5-9％，粘结剂3-6％。4.根据权利要求1、2或3所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特征是：活性物质FeS2纯度大于98％，平均粒径小于20μm，比表面积SBET为0.4-8.0m2/g，pH值大于4....

【专利技术属性】
技术研发人员：王九洲，尚晋，米娟，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第十八研究所，
类型：发明
国别省市：天津,12