一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法技术

本发明专利技术涉及一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，包括如下步骤：在其阴极材料的生产过程中，加入质量比为0.02～0.05的氯化钙，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料；在其电解液材料的生产过程中，加入氯化钙，并且氯化钙在其电解液材料中达到饱和，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的电解液材料；在相对湿度≤1％的干燥环境中，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料、玻璃纤维隔膜、金属锂阳极一并卷绕成电池芯体，装入电池壳体；按照现行工艺，将电池环缝焊接、将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池电解液注入电池、并堵孔封焊；最后，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池放入54℃的热风鼓风箱中贮存48小时，制得成品。

A manufacturing method of a lithium / thionyl chloride battery

The invention relates to a method for preparing a lithium thionyl chloride battery, which comprises the following steps: in the production process of the cathode material, with a mass ratio of 0.02 to 0.05 calcium chloride, the cathode material containing calcium chloride lithium / thionyl chloride battery; in the production process of the electrolyte material, adding chloride calcium, and calcium chloride in the electrolyte material in saturated electrolyte material containing calcium chloride lithium / thionyl chloride battery; in the dry environment relative humidity is less than or equal to 1%, containing calcium chloride lithium / thionyl chloride battery cathode material, glass fiber membrane and lithium metal anode are wound into a battery the core body, into a battery case; according to the current technology, the battery girth welding, containing calcium chloride lithium / thionyl chloride battery, and battery electrolyte injection hole plugging and sealing; finally, containing The hot air blower of calcium chloride lithium / thionyl chloride battery into 54 DEG C in storage for 48 hours, the prepared products.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及锂电池的
，具体涉及一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法。
技术介绍
锂/亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是一种以锂为阳极，碳作阴极载体，无水四氯铝酸锂的亚硫酰氯(SOCl2)溶液作电解液的锂电池。锂/亚硫酰氯电池具有比能量高、比功率大、放电电压平稳、储存寿命长等特性，在航空航天、水中兵器、导航设备、地质勘探、仪器仪表等军事和民用工业中都有广泛的应用。锂/亚硫酰氯电池是目前电池领域中比能量和比功率最高的一种电池。锂/亚硫酰氯电池存在的主要问题是电压滞后与安全问题，其中电压滞后问题严重影响着锂/亚硫酰氯电池的优异性能的发挥，严重制约着锂/亚硫酰氯电池的应用领域。而导致锂/亚硫酰氯电池电压滞后的主要原因，则是在电池反应过程中的生成物氯化锂(LiCl)附着在锂金属阳极上形成一层致密的钝化膜，从而阻止电池反应继续进行。电池长期贮存或在高温条件下使用，这种致密的钝化膜不断增厚，其电压滞后现象更为严重。现行锂/亚硫酰氯电池阴极的制作方法，一般均采用按一定物料配比将去离子水、无水乙醇、乙炔黑、浓度为60％的聚四氟乙烯乳液充分搅拌，制成锂/亚硫酰氯电池阴极的“膏状物”，然后再将“膏状物”除水和加热纤维化而加工成所需的阴极极片。现行的锂/亚硫酰氯电池电解液的制备方法，一般均采用将四氯铝酸锂(LiAlCl4)按规定浓度溶于亚硫酰氯中，加入锂箔搅拌；再采用加热回流方式除水制得所需的电解液。按照上述工艺生产的锂/亚硫酰氯电池，存在电压滞后与安全问题。为了消除锂/亚硫酰氯电池电压滞后现象，大多采用改善阴极和阳极的集流形式，或改善电解液的杂质含量及摩尔浓度，以降低电池内阻；在电池内部或外部加装电子元件，使电池处于弱放电状态，以弱化钝化膜的形成；在阴极和电解液中添加金属酞菁化合物或硫化物等方式，以改善电压滞后性能。上述方法有些能在一定程度上改善了锂/亚硫酰氯电池的某些性能，但有些则其以“牺牲”锂/亚硫酰氯电池的容量为代价，削弱了锂/亚硫酰氯电池的另外一些性能。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种能改善电压滞后性能的锂/亚硫酰氯电池的制作方法。为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，包括如下步骤：在锂/亚硫酰氯电池的阴极材料的生产过程中，加入质量比为0.02～0.05的氯化钙，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料；在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料的生产过程中，加入氯化钙，并且氯化钙在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料中达到饱和，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的电解液材料；在相对湿度≤1％的干燥环境中，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料、玻璃纤维隔膜、金属锂阳极一并卷绕成电池芯体，装入电池壳体；按照现行工艺，将电池环缝焊接、将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池电解液注入电池、并堵孔封焊；最后，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池放入54℃的热风鼓风箱中贮存48小时，制得成品。作为优选方案，所述锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作包括如下步骤：a、计量：将乙炔黑、异丙醇、浓度为60％的聚四氟乙烯乳液、氯化钙和去离子水依次按照质量比为1:0.5:0.1:0.02～0.05:5～8的比例进行配比、计量；b、操作：1)、将计量后的去离子水加入到搅拌机料桶内；2)、将计量后的异丙醇加入到搅拌机料桶内，搅拌4～6分钟；3)、将计量后的氯化钙加入到搅拌机料桶内，搅拌4～6分钟；4)、将计量后的浓度为60％的聚四氟乙烯乳液加入到搅拌机料桶内，搅拌4～6分钟；5)、将计量后的乙炔黑加入到搅拌机料桶内，搅拌45～65分钟，得到“膏料”；6)、将上述的“膏料”取出，进行除水和纤维化，其中温度控制在200℃～240℃，时间控制在8～12小时；7)、将纤维化后“膏料”取出，放入异丙醇的饱和溶液中进行浸泡，浸泡时间为13～17分钟；8)、将浸泡后的“膏料”取出后，进行辊压成膜，制得成品。作为优选方案，所述锂/亚硫酰氯电池电解液材料的制作包括如下步骤：a、计量：在相对湿度≤1％的干燥环境中，将亚硫酰氯：四氯铝酸锂：氯化钙：金属锂箔的质量比为1:0.09～0.19:0.013～0.20:0.001～0.002的比例进行配比、计量；b、操作：在相对湿度≤1％的干燥环境中，依次将计量后的亚硫酰氯、四氯铝酸锂、氯化钙和金属锂箔加入到配制容器中，其中，氯化钙的加入量要在锂/亚硫酰氯电池电解液中达到饱和，接着搅拌物料4～8小时，过滤残余锂箔和反应残渣后，制得成品。与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：生产工艺流程简单，材料与制造成本较低。通过在锂/亚硫酰氯电池的阴极材料和电解液中添加氯化钙，使锂/亚硫酰氯电池的性能得到极大的改善。这是因为钙在亚硫酰氯中具有较好的开路电压、较好的放电容量和较好的抗亚硫酰氯钝化等优秀特性。因此，由于氯化钙的加入，通过锂/亚硫酰氯电池中阴极活性物质亚硫酰氯的作用，抑制了金属锂阳极表面“钝化膜”的形成，使锂/亚硫酰氯电池取得了良好的放电电压和放电容量，显著改善了锂/亚硫酰氯电池的电压滞后现象。【具体实施方式】下面通过具体实施例对本专利技术所述的一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法作进一步的详细描述。实施例一一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，包括如下步骤：在锂/亚硫酰氯电池的阴极材料的生产过程中，加入质量比为0.02的氯化钙，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料；在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料的生产过程中，加入氯化钙，并且氯化钙在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料中达到饱和，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的电解液材料；在相对湿度≤1％的干燥环境中，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料、玻璃纤维隔膜、金属锂阳极一并卷绕成电池芯体，装入电池壳体；按照现行工艺，将电池环缝焊接、将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池电解液注入电池、并堵孔封焊；最后，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池放入54℃的热风鼓风箱中贮存48小时，制得成品。所述锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作包括如下步骤：a、计量：将乙炔黑、异丙醇、浓度为60％的聚四氟乙烯乳液、氯化钙和去离子水依次按照质量比为1:0.5:0.1:0.02:5的比例进行配比、计量；b、操作：1)、将计量后的去离子水加入到搅拌机料桶内；2)、将计量后的异丙醇加入到搅拌机料桶内，搅拌4分钟；3)、将计量后的氯化钙加入到搅拌机料桶内，搅拌4分钟；4)、将计量后的浓度为60％的聚四氟乙烯乳液加入到搅拌机料桶内，搅拌4分钟；5)、将计量后的乙炔黑加入到搅拌机料桶内，搅拌45分钟，得到“膏料”；6)、将上述的“膏料”取出，进行除水和纤维化，其中温度控制在200℃℃，时间控制在12小时；7)、将纤维化后“膏料”取出，放入异丙醇的饱和溶液中进行浸泡，浸泡时间为13分钟；8)、将浸泡后的“膏料”取出后，进行辊压成膜，制得成品。所述锂/亚硫酰氯电池电解液材料的制作包括如下步骤：a、计量：在相对湿度≤1％的干燥环境中，将亚硫酰氯：四氯铝酸锂：氯化钙：金属锂箔的质量比为1:0.09:0.013:0.001的比例进行配比、计量；b、操作：在相对湿度≤1％的干燥环境中，依次将计量后的亚硫酰氯、四氯铝酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：在锂/亚硫酰氯电池的阴极材料的生产过程中，加入质量比为0.02～0.05的氯化钙，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料；在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料的生产过程中，加入氯化钙，并且氯化钙在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料中达到饱和，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的电解液材料；在相对湿度≤1％的干燥环境中，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料、玻璃纤维隔膜、金属锂阳极一并卷绕成电池芯体，装入电池壳体；按照现行工艺，将电池环缝焊接、将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池电解液注入电池、并堵孔封焊；最后，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池放入54℃的热风鼓风箱中贮存48小时，制得成品。

【技术特征摘要】
1.一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：在锂/亚硫酰氯电池的阴极材料的生产过程中，加入质量比为0.02～0.05的氯化钙，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料；在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料的生产过程中，加入氯化钙，并且氯化钙在锂/亚硫酰氯电池的电解液材料中达到饱和，制得含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的电解液材料；在相对湿度≤1％的干燥环境中，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池的阴极材料、玻璃纤维隔膜、金属锂阳极一并卷绕成电池芯体，装入电池壳体；按照现行工艺，将电池环缝焊接、将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池电解液注入电池、并堵孔封焊；最后，将含有氯化钙的锂/亚硫酰氯电池放入54℃的热风鼓风箱中贮存48小时，制得成品。2.如权利要求1所述的一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法，其特征在于：所述锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作包括如下步骤：a、计量：将乙炔黑、异丙醇、浓度为60％的聚四氟乙烯乳液、氯化钙和去离子水依次按照质量比为1:0.5:0.1:0.02～0.05:5～8的比例进行配比、计量；b、操作：1)、将计量后的去离子水加入到搅拌机料桶内；2)、将计量后的异丙醇加入到搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖辉，隆燕刚，缪文元，李兴友，王辉东，
申请(专利权)人：苏州金科发能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32