CN108258259A - 一种单体热电池压制方法 - Google Patents

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赵胜楠
占先知
刘岁鹏
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Abstract

本发明提供了一种单体热电池压制方法，在模具内依次加入铁加热粉、正极粉和电解质粉；对模具内的铁加热粉、正极粉和电解质粉进行预压，预压完成后去除上的浮粉；确保电解质层表面清洁、平整，无裂缝、缺料和破损；将石棉环平压在电解质层表面且与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，压制成型。本发明提高了单体电池的成型率和绝缘性，保证了热电池在承载大电流放电的稳定性及可靠性。

Description

一种单体热电池压制方法
技术领域
本发明属于火工品及武器系统电源技术，涉及一种火工品热电池。
背景技术
随着科技的进步及对热电池性能要求的不断提高，尤其是输出电流大、工作时间长的大功率热电池需求增加，对热电池材料的不断改进至关重要。
目前大功率热电池的单体电池制造工艺多采用将铁加热粉、正极粉、电解质粉和负极粉(或LiB合金)分层摊平后一次压制成型，即四合一单体电池或将铁加热粉和正极粉分层摊平后一次压制成型与电解质粉和负极粉分层摊平后一次压制成型放在一起构成单体电池，上述两种单体电池压制方法存在以下不足：
1.“四合一”单体电池压制过程中由于各层粉料都是松散的摊平，粉料中如果存在颗粒就容易穿透隔离层，降低单体电池的绝缘性。
2.负极如果采用LiB合金，由于LiB合金为碾压制成，表面较光滑，与粉料之间的粘结性较差，如此单体电池不易成型。
3.单体电池压制过程中直接采用LiB合金片，由于购买的LiB合金外层有一层氧化层会降低LiB合金的活性，对大电流放电影响较大。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种单体热电池压制方法，压制的单体热电池可靠性高，压制方法实用性强。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：
第一步，在模具内依次加入铁加热粉、正极粉和电解质粉；
第二步，对模具内的铁加热粉、正极粉和电解质粉进行预压，压力为50～100kN，保压2～5s；预压完成后去除上的浮粉；确保电解质层表面清洁、平整，无裂缝、缺料和破损；
第三步，将石棉环平压在电解质层表面且与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，压制成型。
所述的负极片采用LiB合金，使用前将LiB合金在金属丝抛光轮上进行表面处理，去除LiB合金表面氧化层，并且增加LiB合金的比表面积。
所述的铁加热粉、正极粉和电解质粉的厚度分别为5mm、3mm和3mm。
所述的第一步在添加铁加热粉、正极粉和电解质粉后，均利用刮板进行刮粉，确保粉料表面均匀，无堆积，且边缘无漏隙。
所述的第三步采用450KN压力进行压制成型。
本发明的有益效果是：
1.本发明通过对铁加热粉、正极粉、电解质粉的预压，提高了单体电池的成型率。
2.本发明通过对铁加热粉、正极粉、电解质粉的预压，避免了单体电池绝缘差及在形成电堆前无法测得单体电池绝缘性。
3.本发明通过负极活化技术，去除LiB合金带表面的氧化层，避免了负极表面的氧化层降低反应活性。
4.本发明通过抛光LiB合金带，增大了LiB合金与电解质的接触面积，从而增加单体电池的有效面积，保证了热电池在承载大电流放电的稳定性及可靠性。
附图说明
图1是本发明的单体电池结构示意图；
图2是本发明的单体电池拆分结构示意图，其中，(a)是电解质-正极结构示意图，(b)是负极结构示意图；
图3是本发明的单体电池压制模具示意图；
图中，1-电解质粉，2-正极粉，3-铁加热粉，4-LiB合金，5-石棉环，6-上压模，7-下压模，8-上模套，9-下模套，10-底托，11-手柄。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。
本发明提供一种单体电池压制方法，包括以下步骤：
第一步，装配好模具，旋转上模套，使其高出下压模5mm左右，在上模套内壁和下压模上表面形成的空腔内倒入铁加热粉后，利用刮板进行刮粉，待刮到模圈内粉料表面均匀，无堆积，且边缘无明显漏隙后，向上旋转上模套3mm左右；再倒入正极粉，利用刮板进行刮粉，待粉料表面均匀，无堆积，且边缘无明显漏隙后，再向上旋转上模套3mm左右后倒入电解质粉，重复上述刮粉操作；其中铁加热剂、复合正极、电解质的质量根据热电池的性能确定；
第二步，盖上上压模，进行预压。预压压力为50～100kN，保压时间为2～5s；预压完成后，取下上压模，用棉花轻扫上模套上的浮粉，由于对电解质层进行了压制，使得电解质层较“四合一”刮粉时具有一定的强度，同时可以观察电解质层表面是否清洁、平整，且不得有裂缝、缺料、破损等现象；
第三步，将石棉环放入上模套内，用上压模将石棉环压平与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，盖上上压模，进行压制成型。
所述的预压过程，可以有效的促进电解质成型，避免电体电池开裂及绝缘性差的现象。另结合负极LiB合金活化技术：将LiB合金带在金属丝抛光轮上进行处理，一方面将LiB合金带表面的氧化层去掉，另外一方面增加LiB合金带的比表面积，便于单体电池成型及增加热电池在作用过程中参与反应的面积，可延长工作时间，提高大功率热电池的稳定性和可靠性。
如图1所示，本发明实施例所述的热电池用单体电池由铁加热粉、正极粉、电解质粉和LiB合金组成，电解质粉位于正极粉和LiB合金中间，LiB合金周围有石棉环环绕。具体压制过程如下：
如图2(a)和图3所示，放好压片模具的底托、下模套和上模套，然后放下压模，旋转上模套，使其高出下压模5mm左右；倒入1份铁加热粉，左手轻轻转动转台，右手拿住刮板进行刮粉，刮粉操作时应保证刮板的棱落在上模套的模圈面上，防止刮板棱角进入模圈内损坏粉料。待刮到模圈内粉料表面均匀，无堆积，且边缘无明显漏隙后，向上旋转上模套3mm左右，轻轻倒入1份正极粉，按上述操作方法将粉料刮平。待刮到模圈内粉料表面均匀，无堆积，且边缘无明显漏隙后，向上旋转上模套3mm左右，轻轻倒入1份电解质粉，继续按上述操作方法将粉料刮平。盖上上压模，用手轻轻托住底托将模具送入压力机机头正下方，用50～100KN压力压制2～5秒钟。
如图2(b)所示，目视检查电解质层是否清洁、平整，不得有裂缝、缺料、破损等，如果无上述现象放入一个石棉环，套上上压模，用手轻轻将石棉环压平，再放入1片LiB合金，套上上压模，送入油压机用450KN压制；然后轻轻旋转模具转动手柄，将下模套和上模套退下，放上退模圈，用油压机轻压退出上压模，取出单体电池。

Claims (5)

1.一种单体热电池压制方法，包括下述步骤：
第一步，在模具内依次加入铁加热粉、正极粉和电解质粉；
第二步，对模具内的铁加热粉、正极粉和电解质粉进行预压，压力为50～100kN，保压2～5s；预压完成后去除上的浮粉；确保电解质层表面清洁、平整，无裂缝、缺料和破损；
第三步，将石棉环平压在电解质层表面且与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，压制成型。
2.根据权利要求1所述的单体热电池压制方法，其特征在于：所述的负极片采用LiB合金，使用前将LiB合金在金属丝抛光轮上进行表面处理，去除LiB合金表面氧化层，并且增加LiB合金的比表面积。
3.根据权利要求1所述的单体热电池压制方法，其特征在于：所述的铁加热粉、正极粉和电解质粉的厚度分别为5mm、3mm和3mm。
4.根据权利要求1所述的单体热电池压制方法，其特征在于：所述的第一步在添加铁加热粉、正极粉和电解质粉后，均利用刮板进行刮粉，确保粉料表面均匀，无堆积，且边缘无漏隙。
5.根据权利要求1所述的单体热电池压制方法，其特征在于：所述的第三步采用450KN压力进行压制成型。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109298338A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 沈阳君威新能科技有限公司 一种热电池单体电池测试装置及单体电池测试方法
CN109524680A (zh) * 2018-11-15 2019-03-26 东南大学 一种分层式纽扣电池压制器
CN109728317A (zh) * 2018-12-10 2019-05-07 上海空间电源研究所 一种导弹电源单体电池自动刮平装置
CN109950633A (zh) * 2019-03-15 2019-06-28 上海空间电源研究所 一种全固态电池制备方法及其模具
CN114094132A (zh) * 2021-11-07 2022-02-25 西安北方庆华机电有限公司 一种可缩短热电池激活时间的薄型单体电池及制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383426A (zh) * 2008-10-23 2009-03-11 上海交通大学 热电池单体电池的自动制备系统
CN102263274A (zh) * 2011-06-21 2011-11-30 中国电子科技集团公司第十八研究所 热电池分体式结构单体电池制备方法
CN202308166U (zh) * 2011-11-10 2012-07-04 中国电子科技集团公司第十八研究所 一体化热电池单体电池
CN102856566A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 上海空间电源研究所 热电池单体电池及其成型工艺
CN106450366A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 上海空间电源研究所 热电池用超薄型单体电池及其制备方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101383426A (zh) * 2008-10-23 2009-03-11 上海交通大学 热电池单体电池的自动制备系统
CN102263274A (zh) * 2011-06-21 2011-11-30 中国电子科技集团公司第十八研究所 热电池分体式结构单体电池制备方法
CN102856566A (zh) * 2011-06-30 2013-01-02 上海空间电源研究所 热电池单体电池及其成型工艺
CN202308166U (zh) * 2011-11-10 2012-07-04 中国电子科技集团公司第十八研究所 一体化热电池单体电池
CN106450366A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 上海空间电源研究所 热电池用超薄型单体电池及其制备方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109298338A (zh) * 2018-09-19 2019-02-01 沈阳君威新能科技有限公司 一种热电池单体电池测试装置及单体电池测试方法
CN109298338B (zh) * 2018-09-19 2020-11-24 沈阳君威新能科技有限公司 一种热电池单体电池测试装置及单体电池测试方法
CN109524680A (zh) * 2018-11-15 2019-03-26 东南大学 一种分层式纽扣电池压制器
CN109524680B (zh) * 2018-11-15 2023-10-27 东南大学 一种分层式纽扣电池压制器
CN109728317A (zh) * 2018-12-10 2019-05-07 上海空间电源研究所 一种导弹电源单体电池自动刮平装置
CN109728317B (zh) * 2018-12-10 2022-08-16 上海空间电源研究所 一种导弹电源单体电池自动刮平装置
CN109950633A (zh) * 2019-03-15 2019-06-28 上海空间电源研究所 一种全固态电池制备方法及其模具
CN114094132A (zh) * 2021-11-07 2022-02-25 西安北方庆华机电有限公司 一种可缩短热电池激活时间的薄型单体电池及制备方法

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