专利名称：锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法
技术领域：
本发明涉及二氧化锰改性技术，尤其是指一种锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法。
背景技术：
以活泼的金属锂为阳极，二氧化锰为阴极，有机溶剂为电解液的锂-二氧化锰电化学体系电池，因其比能量高，工作电压高，使用寿命长等特点，广泛地应用在计算机、自动化仪表、照相机等方面。
锂-二氧化锰电化学体系电池的电性能主要取决于阴极活性物质二氧化锰，尤其是电池的大负载放电性能和放电容量。为改善电解二氧化锰的电性能，目前锂-二氧化锰电化学体系电池用电解二氧化锰的改性方法是将电解二氧化锰粉末直接暴露在空气中高温煅烧。二氧化锰在高温煅烧转型过程中会受到空气中的氧气及氮气等影响，高温处理后的二氧化锰晶型会有部分坍塌，从而加大Li+穿插进其隧道结构的阻力，Li+扩散能力降低，阻抗增加，使锂-二氧化锰电化学体系电池的大负载放电性能和放电容量性能存在不足。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、保证二氧化锰良好的隧道结构及晶型转变(γ晶型变为γ与β混合晶型)更合理、以提高二氧化锰在锂-二氧化锰电化学体系电池中的电化学活性的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法。
本发明的目的是通过下述的技术方案实现一种锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，是将电解二氧化锰粉末在370～380℃的温度下处理10～24小时，其中处理时通入惰性气体进行保护。
上述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法中所述的惰性气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气的其中之一或它们的组合。
上述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法中所述的惰性气体在高温空间中形成对流。上述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法中所述的惰性气体含量在95％以上。
本发明采用上述改性处理方法对二氧化锰粉末进行处理，可以使二氧化锰充分接触惰性气体，较少和杜绝氧气等与二氧化锰接触，同时降低了环境气氛中的水蒸气含量，而更有利于脱去二氧化锰中的微量结晶水，可显著提高了二氧化锰电化学活性，经CR123A试验电池的平均放电容量由现有的44.9h、1350mAh，提高到52.7h、1580mAh。
具体实施例方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步说明，但不构成对本发明的任何限制。
实施例11.电解二氧化锰热处理温度及时间一组用500℃鼓风干燥箱在370～380℃条件下处理电解二氧化锰24小时，升温、保温及降温过程均通入95％以上的氩气进行保护并形成对流。
另一组按现有技术对电解二氧化锰进行加热处理。
2.电池正极配方二氧化锰∶胶体石墨∶乙炔碳黑∶四氟∶酒精＝46.5kg∶1.8kg∶1.7kg∶3.5L∶2L，混合均匀。
3.电解液配方1mol/l LiClO4的PC(碳酸丙烯脂)、DME(乙二醇二甲醚)和DIOX(二氧戊环)的混合溶液(其中体积比PC50％、DME20％、DIOX30％)，电液含水量＜0.2mg/ml，每只电池电解液量3.0g。
4.二氧化锰正极极片工艺长度210±0.5mm，宽度24±0.2mm，重量6.7～7.8g。
5.锂带负极极片工艺长度230.5±0.5mm，宽度22±0.1mm。
6.电池容量根据IEC标准(IEC60086-2)放电，即23±2℃条件下100Ω恒阻放电至2.0V。
7.将上述两种改性后的电解二氧化锰根据CR123A电池的生产工艺要求组装CR123A实验电池，实验结果见表1所示。
表1不同改性方法对锂-二氧化锰电化学体系电池电性能的影响
实施例21.电解二氧化锰热处理温度及时间用500℃鼓风干燥箱在370～380℃条件下处理电解二氧化锰10小时，升温、保温及降温过程均通入95％以上的氦气进行保护并形成对流。
2.其余步骤及实验电池的组装方法与实施例1相同，实验结果如表2所示。
表2氦气保护改性电解二氧化锰的实验电池
实施例31.电解二氧化锰热处理温度及时间用500℃鼓风干燥箱在370～380℃条件下处理电解二氧化锰20小时，升温、保温及降温过程均通入95％以上的氙气进行保护并形成对流。
2.其余步骤及实验电池的组装方法与实施例1相同，实验结果如表3所示。
表3氙气保护改性电解二氧化锰的实验电池
实施例4
1.电解二氧化锰热处理温度及时间用500℃鼓风干燥箱在370～380℃条件下处理电解二氧化锰24小时，升温、保温及降温过程均通入95％以上的氦、氙混合气进行保护并形成对流。
2.其余步骤及实验电池的组装方法与实施例1相同，实验结果如表4所示。
表4氦、氙混合气保护改性电解二氧化锰的实验电池
权利要求
1.一种锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，是将电解二氧化锰粉末在370～380℃的温度下处理10～24小时，其特征是处理时通入惰性气体进行保护。
2.根据权利要求1所述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，其特征是所述的惰性气体是氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气的其中之一或它们的组合。
3.根据权利要求1所述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，其特征是所述的惰性气体在高温空间中形成对流。
4.根据权利要求1所述的锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，其特征是所述的惰性气体含量在95％以上。
全文摘要
本发明公开了一种锂电池用电解二氧化锰的改性处理方法，属于二氧化锰改性技术领域，是将电解二氧化锰粉末在370～380℃的温度下处理10～24小时，其中处理时通入惰性气体进行保护。本发明的方法工艺简单、保证二氧化锰良好的隧道结构及晶型转变(γ晶型变为γ与β混合晶型)更合理、可提高二氧化锰在锂－二氧化锰电化学体系电池中的电化学活性。
文档编号C01G45/02GK1933218SQ20061003705
公开日2007年3月21日 申请日期2006年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者王圣平, 郭志东, 郭志勤 申请人:广州微宏电源科技有限公司