System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 一种锂二氧化锰电池的制备方法技术_技高网

一种锂二氧化锰电池的制备方法技术

技术编号:41242847 阅读:4 留言:0更新日期:2024-05-09 23:54
本发明专利技术公开了一种低温大电流脉冲放电性能好的锂二氧化锰电池的制备方法,先将二氧化锰材料、嵌锂材料、导电剂混合均匀后加入粘结剂形成自支撑膜,辊压覆盖在铝集流体上得到正极,再将正极、锂负极、锂离子传导非水电解质、聚烯烃隔膜及铝塑膜壳组装成电芯,最后将锂二氧化锰电芯进行充电,使嵌锂材料中的锂离子脱嵌至锂负极,得到锂二氧化锰电池。本发明专利技术制备方法的优点是制备得到的锂二氧化锰电池低温条件下脉冲放电性能大幅提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于锂原电池的,具体涉及一种锂二氧化锰电池的制备方法


技术介绍

1、锂原电池具有高能量密度、自放电率小、长贮存寿命等优点,广泛应用于智能电表、智能银行卡、电子标签、汽车etc等民用领域,以及无人自主航行器、潜标、浮标、单兵等军用领域。

2、锂/二氧化锰电池是一类重要的锂原电池体系,能量密度达到300wh/kg以上,年自放电率小于2%,贮存寿命在5年以上,并具有较好的安全性及环境适应性。其主要缺点在于低温性能较差,特别是在低温大电流脉冲工况下,在初始放电时存在较为严重的电压滞后现象,导致电压降过大而不能满足使用需求。

3、提升锂/二氧化锰电池低温大电流脉冲放电性能的主要途径有金属氧化物掺杂、工艺优化、导电剂优化等途径,但受二氧化锰材料本身导电性差等限制,在低温条件下,特别是-20℃以下,难以取得较好的大电流脉冲放电性能。


技术实现思路

1、本专利技术的目的是针对现有锂二氧化锰电池低温大电流脉冲性能较差的缺点,提供一种锂二氧化锰电池的制备方法,以提升锂二氧化锰电池低温条件下大电流脉冲放电性能,特别是提高大电流脉冲放电电压下的起始放电电压。

2、为了实现上述目的,本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种锂二氧化锰电池的制备方法,包括如下步骤:将87~90g二氧化锰材料、2~5g嵌锂材料、2.5~3.5g导电剂混合均匀后加入4.5~6.5g粘结剂形成自支撑膜,加热辊压覆盖在铝集流体上得到厚度180mm,长度110mm、宽度76mm的正极片;在170μm厚的锂金属片上贴合一层铜箔作为集流体,得到长度112mm、宽度74mm的锂负极片;将上述正极片、锂负极片与锂离子传导非水电解质、聚烯烃隔膜及铝塑膜外壳组装成电芯:在正极片上叠放聚乙烯陶瓷隔膜,在聚乙烯陶瓷隔膜上叠放负极片,再叠放正极片并依次重复,叠放完成后正极、负极及隔膜层数为至少5层得到正负极集流体,然后将正负极集流体与极耳进行焊接得到极群,将极群放入铝塑膜外壳进行侧边铝塑膜热封,注入45~50g高氯酸锂有机电解质,再将顶部或上部铝塑膜外壳进行热封得到锂二氧化锰电芯;将锂二氧化锰电芯与充放电机连接,在0.2~0.35a电流条件下进行充电1h,使嵌锂材料中的锂离子脱嵌至锂负极得到锂二氧化锰电池。

3、所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其二氧化锰材料为电解二氧化锰,二氧化锰占自支撑膜质量的82.86~93.75%。

4、所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其嵌锂材料为licoo2、limn2o4、li2tio3、livo2、lini1-x-ycoxmnyo2(0<x<0.5, 0<y<0.5)、lini1-x-ycoxalyo2(0<x<0.5, 0<y<0.5)中的一种,嵌锂材料占自支撑膜质量的1.9~5.21%。

5、所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其导电剂为碳黑、石墨、纳米碳纤维、苛性黑中的一种或几种,导电剂占自支撑膜质量的2.38~3.65%。

6、所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其粘结剂为聚四氟乙烯ptfe、丁苯橡胶中的一种或两种,粘结剂占自支撑膜质量的4.29~6.77%。

7、本专利技术的有益效果是:根据本专利技术方法制备的锂二氧化锰电池,与现有技术相比,采用无溶剂正极制作工艺,利用嵌锂材料较高的锂离子传导率,提升锂二氧化锰电池低温条件下脉冲放电性能,大电流脉冲放电电压下的起始放电电压得到显著提高。

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【技术保护点】

1.一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于:包括如下步骤

2.根据权利要求1所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的二氧化锰材料为电解二氧化锰,二氧化锰占自支撑膜质量的82.86~93.75%。

3.根据权利要求1所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的嵌锂材料为LiCoO2、LiMn2O4、Li2TiO3、LiVO2、LiNi1-x-yCoxMnyO2(0<x<0.5, 0<y<0.5)、LiNi1-x-yCoxAlyO2(0<x<0.5, 0<y<0.5)中的一种,嵌锂材料占自支撑膜质量的1.9~5.21%。

4.根据权利要求1或2或3所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的导电剂为碳黑、石墨、纳米碳纤维、苛性黑中的一种或几种,导电剂占自支撑膜质量的2.38~3.65%。

5.根据权利要求4所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的粘结剂为聚四氟乙烯PTFE或/和丁苯橡胶,粘结剂占自支撑膜质量的4.29~6.77%。

【技术特征摘要】

1.一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于:包括如下步骤

2.根据权利要求1所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的二氧化锰材料为电解二氧化锰,二氧化锰占自支撑膜质量的82.86~93.75%。

3.根据权利要求1所述的一种锂二氧化锰电池的制备方法,其特征在于,所述的嵌锂材料为licoo2、limn2o4、li2tio3、livo2、lini1-x-ycoxmnyo2(0<x<0.5, 0<y<0.5)、lini1-x-yc...

【专利技术属性】
技术研发人员:代化刘斌吴军杨杰张斌
申请(专利权)人:武汉船用电力推进装置研究所中国船舶集团有限公司第七一二研究所
类型:发明
国别省市:

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