CN114388872A

CN114388872A - 一种柔性锂-二氧化碳软包电池及其制作方法

Info

Publication number: CN114388872A
Application number: CN202111411941.0A
Authority: CN
Inventors: 王斌; 陈林
Original assignee: Yangtze River Delta Research Institute of UESTC Huzhou
Current assignee: Yangtze River Delta Research Institute of UESTC Huzhou
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2022-04-22
Anticipated expiration: 2041-11-25
Also published as: CN114388872B

Abstract

本发明公开了一种柔性锂‑二氧化碳软包电池及其制作方法，该电池具有低充电电压，高能量效率和长循环稳定性的特点。该软包锂‑二氧化碳电池整体包括封装材料和电芯；封装材料为铝塑膜，一侧设置有孔洞；电芯自负极依次设置有金属锂带、隔膜、负载活性物质铜铟硫(CuInS₂)的柔性碳布；隔膜吸附有电解质溶液；所述的负极和正极上分别粘附有对应的极耳。本发明所制备的锂‑二氧化碳软包电池充电电压低至约3.4V，稳定充放电循环约400周，高效节能，且材料合成方法简单，软包制作工艺快捷，成本低廉，具有广泛的应用前景。

Description

一种柔性锂-二氧化碳软包电池及其制作方法

技术领域

本发明涉及一种软包电池及其制备方法，具体涉及一种低充电电压，长循环稳定性和高能量效率的柔性锂-二氧化碳软包电池及其制备方法，属于金属- 空气电池领域。

背景技术

随着全球人口的继续增长，工业化程度不断提高，伴随而来的是能源的急剧消耗，温室气体不断排放，不仅加重了能源危机，也造成了环境恶化。为此，研究人员试图利用先进的技术将大气中的二氧化碳或极端环境下的二氧化碳转化为可利用的资源，这样可以实现二氧化碳的清洁处理，同时也将二氧化碳做为储备能源，同时实现二氧化碳的固定与转化。二氧化碳电化学技术作为清洁的科学技术，能够实现二氧化碳的高效地资源化利用。锂-二氧化碳电池作为其中的载体，可以起到一箭双雕的作用，采用电化学技术实现二氧化碳固定与转化，提供能源存储和供应，即解决了环境问题，也解决了能源问题。锂-二氧化碳电池有别于传统需要额外能耗的固碳和储能手段，完全契合可持续发展理念和“碳中和，碳平衡”战略。

相比于商业化锂离子电池，锂-二氧化碳电池具有高容量和高能量密度(理论值：1875Wh kg^-1)，而锂离子电池理论能量密度较低，无法实现长时间供能。另外，随着可穿戴电子设备为不断发展，可充电电池广泛应用于各种便携式电子设备中，但因锂离子能量密度较低，常面临电量不足而不断充电的情况，且目前的锂离子电池普遍都是刚性平面结构，具有较大的质量与空间，越发难以满足可穿戴电子产品对其能源附件高度柔性的迫切需求。锂-二氧化碳电池以其能量密度高、能效经济和环境友好等特性近些年受到广泛关注，不同于锂离子电池中锂离子的可逆脱嵌，锂-二氧化碳电池的锂的可逆储存是源于正极活性材料表面的二氧化碳电催化还原反应，对应形成放电产物碳酸盐类和电催化析出反应，对应放电产物分解。催化剂的形貌、结构、成分和带隙结构等物理化学性质将直接影响正极的催化效能，也是决定电池电化学性能的关键因素之一，因此寻找合适的正极催化剂是推动高性能锂-二氧化碳电池往实用性发展的关键问题。目前，科琴炭黑，碳纳米管和石墨烯等碳材料作为阴极催化剂已经报道，但这些正极材料能量效率不高且保持较高的充电电压，金属及其合金 (如Ru、RuRh)、半导体(如Mo₂C、RuP₂)是两种可以有效降低充电电位的主要材料，但也存在不能长期稳定循环充放电问题。此外，大多材料需要借助刚性的基底才能成为锂-二氧化碳电池空气阴极正常工作，这样不适合组装为轻量化、高度柔性的可穿戴电子设备的储能器件。引入碳布、高导电碳纳米管薄膜等柔性基底代替刚性基底，并利用其高导电的优势与正极催化剂简单复合构成锂-二氧化碳柔性空气阴极，再与隔膜、金属锂等叠层堆积，利用简便快捷的软包电池工艺，制备具有低充电电压，高能量效率和长稳定循环性的柔性锂-二氧化碳软包电池，借助柔性基底具备不同条件的柔性功能，可自定义大小与不同弯曲环境，在未来多元化电子储能中具有广泛的应用价值。

发明内容

本发明提供了一种兼具低充电电压，高能量效率和长稳定循环性的柔性锂- 二氧化碳软包电池及其制备方案。本方案所制得的柔性锂-二氧化碳软包电池正极材料分散性较好，粒径较小，与柔性基底碳布复合后具有良好的电化学性能，可将充电电势降低至约3.4V，从而降低电能消耗，提高能量效率，促进电池充放电可逆性，实现长稳定循环性。且得益于正极基底，玻璃纤维隔膜，负极锂带和包装铝塑膜的柔性，组装软包电池各组分在各种变形下仍然能够保持良好的接触，离子和气体的正常扩散和器件完整构造，使得这种柔性的锂二氧化碳软包电池能够在各种异变条件下正常工作，其工艺快捷，适于规模化生产，应用前景广阔。

本发明主要通过以下技术方案得以实现：

一种低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池，其空气电极(正极)是由高导电的柔性碳纤维编制碳布上负载铜铟硫纳米颗粒构成的。其中，柔性碳布厚度为0.5～1mm，单根碳纤维直径为3～7μm，单个铜铟硫纳米颗粒尺寸为 50～500nm。在该碳布和铜铟硫组成的空气电极中，铜铟硫质量为0.2～0.8 mg/cm²。该低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池从内到外的结构分别是金属锂带(负极)、隔膜、空气电极和铝塑膜，金属锂带和空气电极分别粘附负极、正极极耳。金属锂带厚度为0.2～0.8mm，隔膜上浸润400～800μL电解液，金属锂带长度为4～6cm，宽度为0.5～1.5cm，隔膜长度为5～7cm，宽度为1～2cm；铝塑膜长度为6～8cm，宽度为2～4cm，铝塑膜上当个孔径直径为0.5～2mm，孔径分布密度为3～10个/cm²。

一种兼具低充电电压，高能量效率和长稳定循环性的柔性锂-二氧化碳软包电池制备方案包括如下步骤：

以三水合硝酸铜、三氯化铟和九水硫化钠分别提供铜、铟和硫源，水为其溶剂，按照物质的量浓度(0.2～0.3)：(0.15～0.25)：(0.2～0.3)在烧杯中磁搅拌分别配置对应物质的水溶液，溶液体积比(0.5～1.5)：(2～3)： (0.5～1.5)。然后，滴加含三水合硝酸铜的水溶液至上述配置的九水硫化钠溶液中。搅拌5～10分钟后，在剧烈搅拌下加入上述配置的氯化铟水溶液，强烈超声 5～10分钟，得到均匀的悬浮液。所制备的悬浮液转移到特氟龙内衬不锈钢高压釜中。升温至170～200℃，保温12～24小时进行水热生长，反应结束后自然冷却至室温，通过离心收集铜铟硫，用水洗涤多次，再用乙醇洗涤多次，在 60～80℃下干燥过夜。

使用前先将柔性基底碳布200～400℃热处理20～30分钟，再用丙酮和水分别进行超声洗涤，洗涤时间为0.5～1小时，然后放入5％过硫酸钾和10％硫酸溶液中，60～80℃下浸泡8～10小时，最后用去离子水超声洗涤多次，每次洗涤时间10～30分钟，然后放入60～80℃的鼓风干燥箱中烘干。

在氧气和水含量均低于1ppm的手套箱内，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四乙二醇二甲醚以(1.8～3.0):(9.2～10.8)的质量比配制成电解液。将90％铜铟硫粉末和10％聚偏氟乙烯粘结剂在N-甲基吡咯烷酮溶液中混合形成均匀浆料，然后将得到的浆液涂在碳布上，组成空气电极，面积为0.5～2cm²并组装扣式电池测其在CO₂气氛中的电化学性能。

在手套箱中，将锂片溶解并再次成型为长度为4～6cm，宽度为0.5～1.5cm 的锂带，裁剪玻璃纤维隔膜至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，裁剪长度为5～7cm，宽度为1～2cm的碳布并均匀涂覆铜铟硫活性物质。依次堆叠锂带、玻璃纤维隔膜，在接触碳布端的隔膜上加入 400～800μL的电解液，然后放入上述得到的正极活性物质基底，最后将其整体放入到铝塑膜中，有一面铝塑膜分布着均匀的孔，即作为锂-二氧化碳软包电池的正极面，其中单个孔洞的大小约为0.5～2mm，在正负极端分别接入极耳。放入封装前先将布满孔一面的铝塑膜用透明胶带封住，将上述待封装的软包电池置于氩气袋中拿出手套箱。设置封装压力0.5～0.8MPa，封装机内部真空度为 50～90KPa，抽真空时间为5～15秒，上下热压夹板温度分别为150～180℃、 140-170℃。最后迅速将待封装软包电池整体放入真空热压封装机热压夹板间中装备软包电池。封装完成后拆除透明胶带，置于纯净二氧化碳气氛中，即可得到具有低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池。

因为本发明采用上述技术方案，因此具备以下有益效果：

本发明利用简单易得的方法制备了铜铟硫颗粒并负载与柔性和高导电的碳布上构筑低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池，制备反应过程简单，成本低廉。所合成的正极材料铜铟硫分散性较好，粒径较小，具有较高的导电率和比表面积，用于锂-二氧化碳电池时具有优异的电化学性能，能够将充电电压降低至3.4V，从而降低能耗，提高能效，促进电池充放电可逆性，实现长稳定循环性。同时，使用负载铜铟硫的碳布作为锂-二氧化碳软包电池的气体正极，基于器件各组分较强的柔韧性和特定的堆叠结构，使得这种锂-二氧化碳软包电池具有优异的柔性和可折叠性，能够在各种异变情况下正常供电，在新一代多条件下的储能设备中具有广泛的应用价值。

附图说明

图1为本发明实施例1所制备铜铟硫固体粉末的XRD图谱。从图谱中可以清晰看到该物质较强的衍射峰，且铜铟硫的峰与标准卡片PDF#27-0159匹配，且几乎不含其他杂质相。

图2为本发明实施例1所制备铜铟硫粉末的SEM照片。从该图可以明显看出该铜铟硫无固定形貌，主要为颗粒状。

图3为本发明实施例1制备的铜铟硫涂覆于碳布作为锂-二氧化碳扣式电池阴极时，100μA cm^-2电流密度下的充放电曲线图。从该图可以看出，在该电流密度下能够稳定循环约400周(800小时)，电池未见明显的极化现象，能够保持良好的结构特点。

图4为本发明实施例1制备的铜铟硫涂覆于碳布作为锂-二氧化碳扣式电池阴极时，20μA cm^-2电流密度下的充放电平台电压和相应的能量效率图。放电电压约为2.7V，充电电压降低至约3.4V，极化差值仅为0.6V，其能量效率能够保持在80％附近。

图5为本发明实施例1制得的铜铟硫涂覆于碳布作为气体电极构筑的柔性锂-二氧化碳软包电池器件在不同条件下点亮由2个黄色LED组成的灯笼的光学照片。从该图可看出，该带状电池具备优异的柔韧性，可在各种变形条件下正常工作。

图6为本发明实施例1制得的铜铟硫涂覆于碳布作为气体电极构筑的柔性锂-二氧化碳软包电池为小时钟长时间供电的光学照片。从该图可以看到，该电池可为该时钟供电至少192小时，一定程度上证实了其可作为可穿戴器件的可行性和实用性。

图7为本发明制备的柔性锂-二氧化碳软包电池的结构示意图。从图中可清晰看到软包电池从内到外分别由金属锂带、隔膜、负载铜铟硫的碳布构成的空气电极和铝塑膜。

附图标记说明

1-金属锂带，2-隔膜，3-负载铜铟硫的碳布，4-铝塑膜，5-正极极耳，6-负极极耳。

具体实施方式

实施例1

将0.66g三水合硝酸铜分散在10mL去离子水中，然后在烧杯中磁搅拌，滴加含1.50g九水硫化钠的水溶液25mL。搅拌10分钟后，在剧烈搅拌下加入 10mL三氯化铟水溶液(0.44g)，超声10分钟，得到均匀的悬浮液。所制备的悬浮液转移到50mL特氟龙内衬不锈钢高压釜中。高压釜在170℃下加热24h。冷却至室温后，通过离心收集铜铟硫，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3次，在 70℃下干燥过夜，得到黑色粉末。该黑色粉末经X射线衍射可以看出其衍射峰与铜铟硫高度对齐，表明制备得到了纯净的铜铟硫粉末，如图1所示。另外，制备的铜铟硫颗粒粒径较小，尺寸为100～500nm，如图2所示。

使用前先将柔性基底碳布400℃热处理20分钟，再用丙酮和水分别进行超声洗涤，洗涤时间为1小时，然后放入5％过硫酸钾和10％硫酸溶液中，80℃下浸泡8小时，最后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10分钟，然后放入70℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长5cm和长宽各1cm的规格备用。其中，柔性碳布厚度为0.5mm，单根碳纤维直径为3～6μm。在氧气和水含量均低于1ppm的手套箱内，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四乙二醇二甲醚以2.8:10.4的质量比配制成电解液。将90％CIS粉末和10％聚偏氟乙烯粘结剂在N-甲基吡咯烷酮溶液中混合形成均匀浆料，然后将得到的浆液涂在碳布上，面积为1×1cm²并组装扣式电池测其在CO₂气氛中的电化学性能。在该碳布和铜铟硫组成的空气电极中，铜铟硫质量为0.5mg/cm²。100μL上述电解液，以锂片作为负极，电池在20μA cm^-2电流密度下的充放电，放电电压约为 2.7V，充电电压降低至约3.4V，极化差值仅为0.6V，其能量效率保持在80％，如图3所示。其在100μA cm^-2电流密度下的充放电下能够稳定循环约 400周(800小时)，电池未见明显的极化现象，能够保持良好的稳定循，如图 4所示。

在手套箱内，将锂片溶解并再次成型为宽1cm,长5cm的锂带，裁剪玻璃纤维隔膜至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，裁剪宽1cm，长5cm的碳布并均匀涂覆铜铟硫活性物质。依次堆叠锂带、玻璃纤维隔膜，在靠近空气电极侧隔膜上加入500μL的电解液，然后放入上述得到的正极活性物质基底，正负极端分别接入极耳，正极负极极耳材料分别是镍、铝。将其整体放入到宽2cm,长6cm的铝塑膜中(铝塑膜剩下一边未封口)，其中正极面有若干分布均匀的孔，其中单个孔洞的大小约为1mm，放入封装前先将布满孔一面的铝塑膜用透明胶带封住，在封装时保证其内部负压、器件整体紧实度和避免电芯内部与空气接触。将上述待封装的软包电池置于氩气袋中拿出手套箱。设置封装压力0.6MPa，封装机内部真空度为75 KPa，抽真空时间为10秒，上下热压夹板温度分别为160℃、150℃。最后迅速将待封装软包电池整体放入真空热压封装机中，将待封口一边对准热压上下夹板，装备软包电池。封装完成后将该软包电池从封装机中取出，置于纯净二氧化碳气氛中，拆除透明胶带，即可得到具有低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池。该软包电池具备优异的柔韧性，可在各种变形条件下正常工作，如图 5所示。且该电池可为该时钟至少192小时，表明该电池具有较高的能量密度和可观的实用性，如图6所示。

实施例2

将0.48g三水合硝酸铜分散在15mL去离子水中，然后在烧杯中磁搅拌，滴加含1.2g九水硫化钠的水溶液20mL。搅拌5分钟后，在剧烈搅拌下加入 15mL氯化铟水溶液(0.33g)，超声5分钟，得到均匀的悬浮液。所制备的悬浮液转移到100mL特氟龙内衬不锈钢高压釜中。高压釜在180℃下加热12小时。冷却至室温后，通过离心收集铜铟硫，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤3 次，在60℃下干燥过夜，得到黑色粉末。

使用前先将碳纸在硝酸中70℃下浸泡8小时，最后用去离子水超声洗涤3 次，每次洗涤时间10分钟，然后放入60℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽1cm、长5cm和长1cm，宽1cm的规格备用。

在氧气和水含量均低于1ppm的手套箱内，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四乙二醇二甲醚以2.8:10.4的质量比配制成电解液。将90％CIS粉末和10％聚偏氟乙烯粘结剂在N-甲基吡咯烷酮溶液中混合形成均匀浆料，然后将得到的浆液涂在碳纸上，面积为1×1cm²并组装扣式电池测其在CO₂气氛中的电化学性能。

在手套箱内，将锂片溶解并再次成型为宽1cm,长5cm的锂带，裁剪玻璃纤维隔膜至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，裁剪宽1cm，长5cm的碳纸并均匀涂覆铜铟硫活性物质。依次堆叠锂带、玻璃纤维隔膜，在靠近空气电极侧隔膜上加入400μL的电解液，然后放入上述得到的正极活性物质基底，正负极端分别接入极耳，正极负极极耳材料分别是镍、铝。将其整体放入到宽2cm，长6cm的铝塑膜中(铝塑膜剩下一边未封口)，其中正极面有若干分布均匀的孔，其中单个孔洞的大小约为0.5 mm，放入封装前先将布满孔一面的铝塑膜用透明胶带封住，在封装时保证其内部负压、器件整体紧实度和避免电芯内部与空气接触。将上述待封装的软包电池置于氩气袋中拿出手套箱。设置封装压力0.6MPa，封装机内部真空度为80 KPa，抽真空时间为8秒，上下热压夹板温度分别为170℃、160℃。最后迅速将待封装软包电池整体放入真空热压封装机中，将待封口一边对准热压上下夹板，装备软包电池。封装完成后将该软包电池从封装机中取出，置于纯净二氧化碳气氛中，拆除透明胶带，即可得到具有低充电电压的锂-二氧化碳软包电池，因为采用的是刚性组分，因此得到软包电池不具有柔性特点，不能适应各变形条件，导致器件破环。

实施例3

将0.72g三水合硝酸铜分散在20mL去离子水中，然后在烧杯中磁搅拌，滴加含1.8g九水硫化钠的水溶液40mL。猛烈搅拌10分钟后，在剧烈搅拌下加入20mL氯化铟水溶液(0.55g)，超声10分钟，得到均匀的悬浮液。所制备的悬浮液转移到100mL特氟龙内衬不锈钢高压釜中。高压釜在200℃下加热 24小时。冷却至室温后，通过离心收集铜铟硫，用水洗涤3次，再用乙醇洗涤 3次，在80℃下干燥过夜，得到黑色粉末。

使用前先将柔性基底碳布200℃热处理30分钟，再用丙酮和水分别进行超声洗涤，洗涤时间为1.5小时，然后放入5％过硫酸钾和10％硫酸溶液中， 60℃下浸泡10小时，最后用去离子水超声洗涤3次，每次洗涤时间10分钟，然后放入80℃的鼓风干燥箱中烘干，然后裁剪成宽2cm、长6cm和长1cm 宽0.5cm的规格备用。其中，柔性碳布厚度为0.5mm，单根碳纤维直径为3～6 μm。

在氧气和水含量均低于1ppm的手套箱内，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四乙二醇二甲醚以3.0:10.8的质量比配制成电解液。将90％CIS粉末和10％聚偏氟乙烯粘结剂在N-甲基吡咯烷酮溶液中混合形成均匀浆料，然后将得到的浆液涂在碳布上，面积为1×0.5cm²并组装扣式电池测其在CO₂气氛中的电化学性能。

在手套箱内，将锂片溶解并再次成型为宽2cm,长6cm的锂带，裁剪玻璃带隔膜玻璃纤维隔膜至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，裁剪宽2cm，长6cm的碳布并均匀涂覆铜铟硫活性物质。依次堆叠锂带、玻璃纤维隔膜，在靠近空气电极侧隔膜上加入800μL的电解液，然后放入上述得到的正极活性物质基底，正负极端分别接入极耳，正极负极极耳材料分别是镍、铝。将其整体放入到宽3cm，长7cm的铝塑膜中(铝塑膜剩下一边未封口)，其中正极面有若干分布均匀的孔，其中单个孔洞的大小约为 0.5mm，将上述待封装的软包电池置于氩气袋中拿出手套箱。设置封装压力0.8 MPa，封装机内部真空度为90KPa，抽真空时间为15秒，上下热压夹板温度分别为180℃、170℃。最后迅速将待封装软包电池整体放入真空热压封装机中，将待封口一边对准热压上下夹板，装备软包电池。封装完成后将该软包电池从封装机中取出，置于纯净二氧化碳气氛中。由于铝塑膜一侧存在通气孔，在没有封闭这些气孔下，器件整体放入热压封装机时，其内部达不到设置的真空度，内外较大压力差难以形成，导致内部负载铜铟硫的碳布，隔膜和锂带之间紧实程度差。在各种变形条件下，得到的软包电池各组分接触不良，隔膜与正负极间会存在断路情况，从而使软包电池不能正常工作。

Claims

1.一种柔性锂-二氧化碳软包电池，其特征在于，包括由金属锂带、玻璃纤维隔膜、负载铜铟硫的碳布依次堆叠得到的叠层结构，在堆叠结构上套上铝塑膜，在与负载铜铟硫的碳布接触面上的铝塑膜上均布有通孔，其中负载铜铟硫的碳布作为正极空气电极，金属锂带作为负极。

2.根据权利要求1所述的一种柔性锂-二氧化碳软包电池，其特征在于，负载铜铟硫的碳布采用柔性碳布，柔性碳布的厚度为0.5～1mm，单根碳纤维直径为3～7μm，单个铜铟硫纳米颗粒尺寸为50～500nm，在柔性碳布和铜铟硫组成的空气电极中，铜铟硫质量为0.2～0.8mg/cm²。

3.根据权利要求1所述的一种柔性锂-二氧化碳软包电池，其特征在于，金属锂带厚度为0.2～0.8mm，金属锂带长度为4～6cm，宽度为0.5～1.5cm。

4.根据权利要求1所述的一种柔性锂-二氧化碳软包电池，其特征在于，隔膜上浸润400～800μL电解液，隔膜长度为5～7cm，宽度为1～2cm。

5.根据权利要求1所述的一种柔性锂-二氧化碳软包电池，其特征在于，铝塑膜长度为6～8cm，宽度为2～4cm，铝塑膜上当个孔径直径为0.5～2mm，孔径分布密度为3～10个/cm²。

6.一种柔性锂-二氧化碳软包电池的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、使用前先将柔性基底碳布200～400℃热处理20～30分钟，再用丙酮和水分别进行超声洗涤，洗涤时间为0.5～1小时，然后放入5％过硫酸钾和10％硫酸溶液中，60～80℃下浸泡8～10小时，最后用去离子水超声洗涤多次，每次洗涤时间10～30分钟，然后放入60～80℃的鼓风干燥箱中烘干；

步骤2、在氧气和水含量均低于1ppm的手套箱内，将双三氟甲烷磺酰亚胺锂、四乙二醇二甲醚以(1.8～3.0):(9.2～10.8)的质量比配制成电解液；

步骤3、将90％铜铟硫粉末和10％聚偏氟乙烯粘结剂在N-甲基吡咯烷酮溶液中混合形成均匀浆料，然后将得到的浆液涂在碳布上，组成空气电极，面积为0.5～2cm²，得到正极活性物质基底；

步骤4、在手套箱中，将锂片溶解并再次成型为长度为4～6cm，宽度为0.5～1.5cm的锂带，裁剪玻璃纤维隔膜至合适的长度和宽度，其中玻璃纤维隔膜的宽度稍微偏大防止器件短路，裁剪长度为5～7cm，宽度为1～2cm的碳布并均匀涂覆铜铟硫活性物质；

步骤5、依次堆叠锂带、玻璃纤维隔膜，在接触碳布端的隔膜上加入400～800μL的电解液，然后放入上述得到的正极活性物质基底，最后将其整体放入到铝塑膜中，有一面铝塑膜分布着均匀的孔，即作为锂-二氧化碳软包电池的正极面，其中单个孔洞的大小约为0.5～2mm，在正负极端分别接入极耳；

步骤6、放入封装前先将布满孔一面的铝塑膜用透明胶带封住，将上述待封装的软包电池置于氩气袋中拿出手套箱，设置封装压力0.5～0.8MPa，封装机内部真空度为50～90KPa，抽真空时间为5～15秒，上下热压夹板温度分别为150～180℃、140～170℃；

步骤7、最后迅速将待封装软包电池整体放入真空热压封装机热压夹板间中装备软包电池，封装完成后拆除透明胶带，置于纯净二氧化碳气氛中，即可得到具有低充电电压的柔性锂-二氧化碳软包电池。