CN101814613A - 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法 - Google Patents

一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101814613A
CN101814613A CN 201010146334 CN201010146334A CN101814613A CN 101814613 A CN101814613 A CN 101814613A CN 201010146334 CN201010146334 CN 201010146334 CN 201010146334 A CN201010146334 A CN 201010146334A CN 101814613 A CN101814613 A CN 101814613A
Authority
CN
China
Prior art keywords
thionyl chloride
pole piece
lithium
electrolyte
chloride cell
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010146334
Other languages
English (en)
Other versions
CN101814613B (zh
Inventor
董平友
杨万春
王守清
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHANGHAI YONGWEI AUTOMATION ENGINEERING Co Ltd
Original Assignee
SHANGHAI YONGWEI AUTOMATION ENGINEERING Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHANGHAI YONGWEI AUTOMATION ENGINEERING Co Ltd filed Critical SHANGHAI YONGWEI AUTOMATION ENGINEERING Co Ltd
Priority to CN 201010146334 priority Critical patent/CN101814613B/zh
Publication of CN101814613A publication Critical patent/CN101814613A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101814613B publication Critical patent/CN101814613B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • Y02E60/12—

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)

Abstract

本发明公开了一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法。所述的锂亚硫酰氯电池包括正极极片、负极极片和电解液，其特征在于：所述的正极极片是涂覆极性粉末的导电镍网，所述的负极极片是纯金属锂，所述的电解液为氯化亚砜电解液；其中：组成该正极极性粉末的是乙炔黑10重量份、炭黑1重量份、聚四氟乙烯乳胶液1.5重量份、无水乙醇80ml/重量份、电解铜粉1.2重量份。它具有电压高、比能量高、使用温度宽、储存寿命长等特性。

Description

一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法
技术领域
本发明涉及锂电池，特别是一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法。
背景技术
锂电池和锂离子电池是20世纪开发成功的新型高能电池。
锂电池一般指锂一次电池和锂二次电池。这种电池的负极是金属锂，正极是MnO2，SOCL2，SO2，(CFx)n等。其中锂一次电池的研究始于20世纪50年代，70年代进入实用化。因其具有比能高、电池电压高、工作温度范围宽、储存寿命长等优点，已广泛应用于军事和民用小型电器中，如移动电话、便携式计算机、摄像机等，部分代替了传统电池。已实用的锂电池有Li-MnO2，Li-I2，Li-SOCl2，Li-(CFx)n，Li-SO2，Li-Ag2CrO4等。锂二次电池因安全性能尚未完全解决，目前处于试验研究阶段。
现在普通使用的锂亚硫酰氯电池工作温度为-40℃-+85℃，低温时放电量偏低，电压滞后。高温时因电池内部的剧烈化学反应会产生爆炸，所以只能用在普通工作条件下。这些电池的正极片使用120℃烘干后的正极混合粉，兑入无水乙醇进行湿压成型。湿压易成型，便于生产，对烘干设备及辊压设备要求低。当成品电池的工作温度高于90℃时，正极片已经结块，无法让电子通过，并且存储放电过程的反应产物，电池内部压力持续超过电池壳所能承受的压力时产生爆炸。
发明内容
本发明的目的在于提供一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法，它具有电压高、比能量高、使用温度宽、储存寿命长等特性。
为实现上述目的，本发明是这样实现的：
一种锂亚硫酰氯电池，它包括正极极片、负极极片和电解液，其特征在于：所述的正极极片是涂覆极性粉末的导电镍网，所述的负极极片是纯金属锂，所述的电解液为氯化亚砜电解液；其中：组成该正极极性粉末的是乙炔黑10重量份、炭黑1重量份、聚四氟乙烯乳胶液1.5重量份、无水乙醇80ml/重量份、电解铜粉1.2重量份。
所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于：所述的正、负极极片之间设置玻璃纤维隔膜纸。
一种如上所述的锂亚硫酰氯电池的制造方法，其特征在于它包括如下步骤：
首先，把乙炔黑、炭黑、聚四氟乙烯乳胶液、电解铜粉按比率混合，过筛成后进行充分搅拌，直至拌匀；
加入无水乙醇制成膏状，再次进行拌匀；
严格控制每份重量，分段进行多次220℃烘干加热；
多级过筛成粉末状，保持在合适温度20-25℃使用；
粉状物经模具吸附在导电镍网上，经温控辊机滚压成正极极片；
将正极片、隔膜纸及锂片分层叠加后进行卷绕；
卷绕后经检测合格置入电池壳；
二次检测合格进行激光焊接；
再次检测合格进行加注电解液，并进行封口；
正极加入保险电阻，完成成品最后封装。
通过本发明结构和方法生产的锂电池的正极片使用220℃烘干后的正极混合粉生产，控制好高温烘干的时间及强度，极好的增加了正极的纤维化效果。本发明使用干式加温成型的方法生产正极片，这一过程后不兑入无水乙醇，减少了对正极混合粉烘干后性能的影响。正极混合粉中加入的电解铜粉必须在混合粉中有效拌均。-40℃-+150℃电池工作时，低温下电解铜粉有得于放电平稳，减小电压滞后时间。高温情况下正极自身由于高温烘干纤维化好，所以不会结块，电池可以正常工作，并且加入的电解铜粉可以抑制LiCL在正极表面的沉积，使放电压更加稳定。
附图说明
图1是本发明的工艺流程示意图。
具体实施方式
本发明公开了一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法。该电池它包括正极极片、负极极片和电解液。其中，电池以碳极片(自行配制)为正极，主要成分有：乙炔黑、炭黑、聚四氟乙烯乳胶液、无水乙醇、电解铜粉(用于提高电量)等，按照一定量的比例的配制使其成为膏状(如：乙炔黑100G、炭黑10G、乳胶液15G、无水乙醇800ML、电解铜粉12G)。然后进行加热、过筛成粉末状。最后把粉末状涂在导电镍网上经辊机滚压而成正极。由于在正极中加入了合适份量的电解铜粉，可以在不损坏正极片弯曲韧性的情况下，大幅度的提高放电量。
负极采用纯金属锂，锂具有良好的电化学性质和机械延展性，电池使用后锂完全反应，不会有残留对环境产生污染。锂也是良好的导体，电池中锂的利用率高达100％，所以在生产电池时锂的要求纯度应在99.9％以上。锂的密度最小，仅为水的密度的一半。锂能与水发生剧烈的反应，生成LiOH和H2。所以，本电池生产过程必须保持十分干燥，通常在1％--2％相对湿度环境中才能可靠地工作。
锂与水作用会引起爆炸。所以，在生产时采用非水电解液。根据多次试验，确定了氯化亚砜电解液里的化学物质比率。电解质具有一下特点：1、稳定，即在电池工作条件下不发生氧化与还原反应，不降解。2、具有有较高电导，以利减少欧姆极化。3、阴离子不在电催化剂上产生强特殊吸附，防止覆盖电催化剂的活性中心，影响氧还原动力学。
采用玻璃纤维隔膜纸有利于减小电池内阻，简化电池结构，有利于提高电池的体积比功率和质量比功率。隔膜具有以下特点：1、能耐受电池在工作条件下的电解质腐蚀，保持其结构的稳定，确保电池长期稳定工作。2、没有电子导电性，不会导致电池内漏电而降低电池效率。3、在-50度-+200度高温条件下保持纤维隔膜的品质，电子可以正常穿透。
本次发明的电池具有以下特性：
1、电压高、比能量高。电池额定电压3.6v，是目前锂电池系列中电压最高的，锂亚硫酰氯电池是实际使用电池中能量最高的一种电池(500wh/kg，1000wh/dm3)。
2、优异的放电特性。常温中等电流密度放电时，放电曲线极为平坦。
3、使用温度宽。高温高能锂亚硫酰氯电池可以在-40℃--+150℃范围内正常工作。-40℃时容量约为常温容量的50％，表现出极为优良的高低温性能。
4、储存寿命长。年自放电率＜＝1％；储存寿命10年以上。
请参阅图1，本发明的制造方法步骤如下：
首先，把乙炔黑、炭黑、聚四氟乙烯乳胶液、电解铜粉按比率混合，过筛成后进行充分搅拌，直至拌匀；
加入无水乙醇制成膏状，再次进行拌匀；
严格控制每份重量，分段进行多次220℃烘干加热；
多级过筛成粉末状，保持在合适温度20-25℃使用；
粉状物经模具吸附在导电镍网上，经温控辊机滚压成正极极片；
将正极片、隔膜纸及锂片分层叠加后进行卷绕；
卷绕后经检测合格置入电池壳；
二次检测合格进行激光焊接；
再次检测合格进行加注电解液，并进行封口；
正极加入保险电阻，完成成品最后封装。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明的实施范围，即凡依本发明申请专利范围的内容所作的等效变化与修饰，都应为本发明的技术范畴。

Claims (3)

1.一种锂亚硫酰氯电池，它包括正极极片、负极极片和电解液，其特征在于：所述的正极极片是涂覆极性粉末的导电镍网，所述的负极极片是纯金属锂，所述的电解液为氯化亚砜电解液；其中：组成该正极极性粉末的是乙炔黑10重量份、炭黑1重量份、聚四氟乙烯乳胶液1.5重量份、无水乙醇80ml/重量份、电解铜粉1.2重量份。
2.根据权利要求1所述的锂亚硫酰氯电池，其特征在于：所述的正、负极极片之间设置玻璃纤维隔膜纸。
3.一种如权利要求1或2所述的锂亚硫酰氯电池的制造方法，其特征在于它包括如下步骤：
首先，把乙炔黑、炭黑、聚四氟乙烯乳胶液、电解铜粉按比率混合，过筛成后进行充分搅拌，直至拌匀；
加入无水乙醇制成膏状，再次进行拌匀；
严格控制每份重量，分段进行多次220℃烘干加热；
多级过筛成粉末状，保持在合适温度20-25℃使用；
粉状物经模具吸附在导电镍网上，经温控辊机滚压成正极极片；
将正极片、隔膜纸及锂片分层叠加后进行卷绕；
卷绕后经检测合格置入电池壳；
二次检测合格进行激光焊接；
再次检测合格进行加注电解液，并进行封口；
正极加入保险电阻，完成成品最后封装。
CN 201010146334 2010-04-14 2010-04-14 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法 Expired - Fee Related CN101814613B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010146334 CN101814613B (zh) 2010-04-14 2010-04-14 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201010146334 CN101814613B (zh) 2010-04-14 2010-04-14 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101814613A true CN101814613A (zh) 2010-08-25
CN101814613B CN101814613B (zh) 2012-08-01

Family

ID=42621784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201010146334 Expired - Fee Related CN101814613B (zh) 2010-04-14 2010-04-14 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101814613B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102208623A (zh) * 2011-04-29 2011-10-05 苏州金科发锂电池有限公司 一种锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作方法
CN102751506A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 广州市里亚电池有限公司 一种锂亚硫酰氯扣式电池正极载体及制备方法
CN104505488A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 贵州梅岭电源有限公司 一种添加催化金属铜粉末的Li/SOCl2电池碳电极及其制备方法
CN104733738A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 武汉孚安特科技有限公司 一种锂亚硫酰氯功率型电池正极制备方法
CN103972466B (zh) * 2014-05-15 2016-05-04 武汉瀚兴日月电源有限公司 一种高温锂亚硫酰氯电池的正极及其制备方法
CN106229546A (zh) * 2016-10-14 2016-12-14 苏州金科发能源技术有限公司 一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法
CN108711628A (zh) * 2018-05-24 2018-10-26 武汉孚安特科技有限公司 高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法
CN109378473A (zh) * 2018-08-20 2019-02-22 中国科学院兰州化学物理研究所 氮改性的碳担载铜催化剂及其在电池正极材料方面的应用

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1649194A (zh) * 2004-12-13 2005-08-03 武汉孚特电子科技有限公司 一种锂亚硫酰氯电池的阴极载体
CN101281963A (zh) * 2008-06-02 2008-10-08 汪以道 一种锂电池阴极制备方法以及由此阴极制备的锂电池
CN201233933Y (zh) * 2008-03-06 2009-05-06 艾斯塔有限责任公司 柱式锂电池

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1649194A (zh) * 2004-12-13 2005-08-03 武汉孚特电子科技有限公司 一种锂亚硫酰氯电池的阴极载体
CN201233933Y (zh) * 2008-03-06 2009-05-06 艾斯塔有限责任公司 柱式锂电池
CN101281963A (zh) * 2008-06-02 2008-10-08 汪以道 一种锂电池阴极制备方法以及由此阴极制备的锂电池

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102751506A (zh) * 2011-04-20 2012-10-24 广州市里亚电池有限公司 一种锂亚硫酰氯扣式电池正极载体及制备方法
CN102751506B (zh) * 2011-04-20 2015-07-29 广州市里亚电池有限公司 一种锂亚硫酰氯扣式电池正极载体及制备方法
CN102208623A (zh) * 2011-04-29 2011-10-05 苏州金科发锂电池有限公司 一种锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作方法
CN102208623B (zh) * 2011-04-29 2012-12-19 苏州金科发锂电池有限公司 一种锂/亚硫酰氯电池阴极材料的制作方法
CN103972466B (zh) * 2014-05-15 2016-05-04 武汉瀚兴日月电源有限公司 一种高温锂亚硫酰氯电池的正极及其制备方法
CN104505488A (zh) * 2014-12-25 2015-04-08 贵州梅岭电源有限公司 一种添加催化金属铜粉末的Li/SOCl2电池碳电极及其制备方法
CN104733738A (zh) * 2015-03-25 2015-06-24 武汉孚安特科技有限公司 一种锂亚硫酰氯功率型电池正极制备方法
CN104733738B (zh) * 2015-03-25 2017-03-15 武汉孚安特科技有限公司 一种锂亚硫酰氯功率型电池正极制备方法
CN106229546A (zh) * 2016-10-14 2016-12-14 苏州金科发能源技术有限公司 一种锂/亚硫酰氯电池的制作方法
CN108711628A (zh) * 2018-05-24 2018-10-26 武汉孚安特科技有限公司 高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法
CN108711628B (zh) * 2018-05-24 2023-12-29 武汉孚安特科技有限公司 高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法
CN109378473A (zh) * 2018-08-20 2019-02-22 中国科学院兰州化学物理研究所 氮改性的碳担载铜催化剂及其在电池正极材料方面的应用

Also Published As

Publication number Publication date
CN101814613B (zh) 2012-08-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101814613B (zh) 一种锂亚硫酰氯电池及其制造方法
CN101764253B (zh) 二次铝电池及其制备方法
CN108899486B (zh) 包覆硫系电解质的正极活性材料及其制备方法、全固态锂硫电池及其制备方法
WO2020125516A1 (zh) 锂金属电极及其制备方法、锂电池
CN107180955A (zh) 一种镍钴锰酸锂ncm‑富锂金属氧化物复合正极电极的制备方法
CN107069043B (zh) 锂离子电池及其制备方法
CN103155242B (zh) 电极片及其制备方法及超级电容器和锂离子电池
CN102117895A (zh) 扣式锂电池的正极钢壳及扣式锂电池
CN110085829A (zh) 一种MXene@C@Co9S8复合物及其制备方法
CN105826558A (zh) 一种柔性可穿戴水系锂离子电池
CN109301186B (zh) 一种包覆型多孔结构的三元正极材料及其制备方法
Zhao et al. Revealing the effects of structure design and operating protocols on the electrochemical performance of rechargeable Zn-air batteries
CN108448065A (zh) 一种抗弯折的金属锂负极的制备方法
CN110943258A (zh) 一种pvdf-hfp复合木质纤维素凝胶聚合物电解质膜及其制备方法
Xiao et al. Experimental study on charge/discharge characteristics of zinc-nickel single-flow battery
Shangguan et al. Effects of different electrolytes containing Na2WO4 on the electrochemical performance of nickel hydroxide electrodes for nickel–metal hydride batteries
CN116470003A (zh) 一种预锂化负极极片及锂离子电池
CN105552347B (zh) 一种钠离子电池负极材料及其制备方法、钠离子电池
CN108963198A (zh) 正极、负极，其制备方法以及包括其的锂离子电池
CN113921295A (zh) 一种基于炭杂化新型扣式电池型超级电容器的制备方法
CN108376764B (zh) 锂二次电池负极表面改性方法、使用该方法制得的Ag改性锂电极及应用
CN112670518A (zh) 水系二次电池用抗腐蚀集流体及其制备方法和应用
CN109286007A (zh) 石墨烯复合碳包覆Ga2O3锂离子电池负极的制备方法
CN219457659U (zh) 一种用于熔融锂金属电池的复合式负极集流体
CN115676888B (zh) 改性钽酸锂修饰石墨烯纳米材料及其制备方法和应用

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20120801

Termination date: 20150414

EXPY Termination of patent right or utility model