一种储备式锂‑亚硫酰氯电池的制备方法与流程

本发明属于锂一次电池技术领域，具体涉及一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法。

背景技术：

随着科学技术的发展，处于无源环境中需要随时启动的装置、装备原来越多，储备式电池的应用上得到长足发展。

目前，小型储备式电池体系主要有铅酸电池、锌-氧化银体系及锂一次电池。锌-氧化银电池在航空航天领域应用最为广泛，但成本较高；铅酸电池体系污染严重且制备工艺复杂繁琐。

需要制备一种锂-亚硫酰氯电池，其应用温度范围广（-40—+50℃），储存寿命大于10年以上，在超过10000g的线性过载下，电池可在200ms内激活带载工作，300mA放电时，电池可在11V以上工作120s，放电电流密度可达50mA/cm。

技术实现要素：

本发明的目的在于根据现有技术的不足，设计一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，包括以下步骤

a），制作储液瓶

选用基材为塑料的储液罐，用同材质塑料膜密封，得到电解液储液瓶；

b），制备双极性单元件

以水溶性PTFE乳液为粘结剂，乙炔黑为导电剂，添加少量金属粉末导电添加剂，制成碳浆料，在辊压机上反复滚压直至碳膜厚度为800±30nm为止，将制作好的碳膜放入200℃烘箱中高温处理12h，取出冷却至室温，并冲切成圆环状的碳膜；将冲切成圆环状的碳膜用0.7—0.8Mpa的压力压制于基体镍箔焊有镍网的一侧，得到厚度为500nm±20μm的正极片；将正极片置于120℃的真空烘箱中烘干12h，取出置于手套箱内，将冲切好的圆环状锂负极贴于基体镍箔另一侧，形成双极性单元件；

c），安装

设置一个钢壳体，在壳体内安装一个隔板，将储液罐安装在隔板上端的储液瓶安装槽内，将由总负极片、隔膜、双极性单元件和总正极片构成的电池本体安装在隔板下端的电池本体安装槽内，在隔板内设置连通储液瓶安装槽和电池本体安装槽的注液通道，采用激光焊接机焊接正极引线和钢盖。

所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其储液瓶为聚四氟乙烯件或聚乙烯件。

所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其壳体为Φ45×20mm的304钢壳体。

所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其塑料膜厚度为50um。

所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其隔板为聚四氟乙烯件、聚丙烯件或聚乙烯件。

所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其碳浆料包含以下重量百分比的组分：85—90%的乙炔黑、9.5—13%的PTFE乳液和0.5%—2的金属粉末导电添加剂。

6、根据权利要求5所述的一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，其特征在于，所述的金属粉末导电添加剂为银粉或镍粉，平均粒径D50＜500nm。

本发明的有益效果是：以高导电性碳膜和锂负极为正负极片，采用双极性结构，利用隔板分隔电池本体和储液瓶，组装了Φ45×20mm储备式电池，可-40—+50℃温度范围使用，储存寿命大于10年以上，在超过10000g的线性过载下，电池可在200ms内激活带载工作，300mA放电时，电池可在11V以上工作120s，放电电流密度可达50mA/cm²。

附图说明

图1是本发明隔板的剖面图；

图2是本发明隔板的俯视图。

各附图标记为：1—储液瓶安装槽，2—电池本体安装槽，3—注液通道，4—定位槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

参照图1、图2所示，本发明公开了一种储备式锂-亚硫酰氯电池的制备方法，包括以下步骤

a），制作储液瓶

选用基材为塑料的储液罐，用同材质塑料膜密封，得到SOCl₂电解液储液瓶，其中储液瓶材料优选聚四氟乙烯件或聚乙烯件，塑料膜厚度为50um，壳体为Φ45×20mm的304钢壳体，隔板材料优选聚四氟乙烯件、聚丙烯件或聚乙烯件。

b），制备双极性单元件

制作碳膜：以水溶性PTFE乳液为粘结剂，乙炔黑为导电剂，添加少量金属粉末导电添加剂，制成碳浆料，在辊压机上反复滚压直至碳膜厚度为800±30nm为止，将制作好的碳膜放入200℃烘箱中高温处理12h，取出冷却至室温，并冲切成圆环状的碳膜；将冲切成圆环状的碳膜用0.7—0.8Mpa的压力压制于基体镍箔焊有镍网的一侧，得到厚度为500nm±20μm的正极片；将正极片置于120℃的真空烘箱中烘干12h，取出置于手套箱内，将冲切好的圆环状锂负极贴于基体镍箔另一侧，形成双极性单元件；

c），安装

设置一个钢壳体，在壳体内安装一个隔板，将储液罐安装在隔板上端的储液瓶安装槽1内，储液瓶安装槽1上还设置有定位槽4，将由总负极片、隔膜、双极性单元件和总正极片构成的电池本体安装在隔板下端的电池本体安装槽2内，在隔板内设置连通储液瓶安装槽和电池本体安装槽的注液通道3，采用激光焊接机焊接正极引线和钢盖。

其中，所述的碳浆料包含以下重量百分比的组分：85—90%的乙炔黑、9.5—13%的PTFE乳液和0.5%—2的金属粉末导电添加剂，所述的金属粉末导电添加剂为银粉或镍粉，平均粒径D50＜500nm。

依照上述方法制备的储备式锂-亚硫酰氯电池，其应用温度范围广（-40—+50℃），储存寿命大于10年以上，在超过10000g的线性过载下，电池可在200ms内激活带载工作，300mA放电时，电池可在11V以上工作120s，放电电流密度可达50mA/cm。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，以及部分运用的实施例，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。