專利名稱：防脹型扣式鋰二硫化鐵電池及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種扣式鋰二硫化鐵電池其制作方法，尤其涉及一種防脹型 扣式鋰二硫化鐵電池及其制作方法。
背景技術(shù)：
近些年來，隨著電子技術(shù)的發(fā)展和世界各國(guó)對(duì)環(huán)境保護(hù)的日益重視，對(duì) 化學(xué)電源提出了更高的要求。目前充斥市場(chǎng)主流的扣式電池分為兩個(gè)系列 一個(gè)系列是鋅錳扣式電池，這種電池的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，缺點(diǎn)是容量低、自 放電大、易于漏液、在高溫和低溫下性能差；另一個(gè)系列是銀鋅扣式電池， 這種電池的容量雖然比鋅錳電池高出30%以上，但由于其正極材料為氧化 銀，價(jià)格昂貴。而且銀鋅扣式電池與鋅錳扣式電池通常都含有金屬汞，它們 廣泛地應(yīng)用于手表、計(jì)算器、儀表等各種電器中，當(dāng)這些電子產(chǎn)品被拋棄變 成固體垃圾時(shí)，隨之對(duì)環(huán)境也造成污染?，F(xiàn)有的鋰二硫化鐵扣式電池正極活性物質(zhì)為二硫化鐵，負(fù)極為金屬鋰或 鋰合金，工作電壓為1，5V，放電容量比同樣型號(hào)的銀鋅電池高，對(duì)環(huán)境無污 染。但是，以前的鋰二硫化鐵扣式電池在放電過程中存在正極膨脹問題，進(jìn) 而引起電池的膨脹，影響了電池的使用性能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于提供一種在放電過程中正極不膨脹、電池放電性能穩(wěn) 定的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池及其制作方法。 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為一種防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，包括正極殼和負(fù)極蓋，殼體內(nèi)有正 極和負(fù)極，正極和負(fù)極之間有隔膜，殼體內(nèi)填充有電解液；其特征是在殼 體內(nèi)正極和與其相對(duì)的正極殼之間設(shè)置有彈性金屬片。根據(jù)所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是所述的彈性金屬片 為發(fā)泡金屬、發(fā)泡金屬合金、燒結(jié)不銹鋼或者金屬彈簧片。根據(jù)所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是所述的發(fā)泡金屬為 發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、發(fā)泡鈦；所述的發(fā)泡金屬合金為發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā)泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā)泡鋁合金、發(fā)泡
鈦合金；所述的金屬彈簧片為不銹鋼彈簧片、鐵彈簧片、銅彈簧片、鋁彈簧 片和鎳彈簧片。
根據(jù)所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是
所述的隔膜為具有微孔的聚丙烯薄膜，或具有微孔的聚乙烯薄膜，或者 兩者結(jié)合而成的復(fù)合薄膜，或?yàn)榫郾?，或?yàn)槔w維的紙質(zhì)薄膜，或?yàn)椴Ａ?纖維；
所述的正極由正極材料組成，或者由集流體和正極材料組成，其中集流 體為金屬骨架，金屬骨架選自發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、 發(fā)泡鈦、發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā)泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā)泡鋁合金、 發(fā)泡鈦合金和燒結(jié)不銹鋼中一種，正極材料由二硫化鐵和選自石墨、炭黑、 鐵粉、銅粉、銀粉、鎳粉中一種或多種的導(dǎo)電劑，以及選自聚乙烯、聚四氟 乙烯、聚氧化乙烯、丙烯酸酯、羧甲基纖維素中一種或多種的粘接劑組成；
所述的負(fù)極(4)為金屬鋰、鋰鋁合金或鋰硅合金；
所述的電解液為L(zhǎng)iPF6、 LiC104、雙乙二酸硼酸鋰、LiBF4、 Lil或LiCl 溶解在碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、 乙腈、碳酸甲乙酯或Y-丁內(nèi)酯的一種溶液或者多種混合溶液。
一種制作所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征是將二硫化 鐵粉末50g和石墨粉50g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為5%聚四氟乙烯乳 液100g,用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm的片體，將片體 放入溫度為150'C，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,取出片體，切成 直徑小2.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C,壓力為lkPa的真空烘箱 中，烘干12h，圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用；把 直徑4>2. 2mm厚度為0. 5咖鋰餅的負(fù)極材料放入半個(gè)不銹鋼的殼體內(nèi)，其上 面放好玻璃纖維隔膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上lmm厚的直 徑4)2.2mm的發(fā)泡鎳片，再加入0. lg的1M LiC104電解液，其中電解液的溶 劑比例為碳酸丙烯酯30% Wt、乙二醇二甲醚70% wt;蓋好另一半不銹
鋼的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
一種制作所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征是將人工二 硫化鐵粉末80g和石墨粉20g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為15%丙烯酸酯水溶液10g，用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm的片體，將 片體放入溫度為150'C,壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,取出片體， 切成直徑氽6.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C,壓力為lkPa的真空 烘箱中，烘干12h，圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用； 把直徑4>6. 2mm厚度為1. 8咖鋰鋁合金餅的負(fù)極材料放入半個(gè)不銹鋼的殼體內(nèi)，其中鋰鋁合金餅Li: 9挑wt， Al: 2% wt;其上面放好聚丙烯薄膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上1. lmm厚的直徑4> 6. 2mm的鋁彈簧片， 加入0.5g的lMLil電解液，其中電解液的溶劑比例為碳酸丙稀酯1096wt; 乙二醇二甲醚30% wt; DOL 60% wt;蓋好另一半不銹鋼的殼體，然后在油 壓機(jī)上封口，得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。一種所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征是將天然二硫化 鐵粉末70g和銅粉30g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為2%羧甲基纖維素 100g，用玻璃棒攪拌成為漿狀，把漿體涂抹在20cmX10cmX2咖的發(fā)泡鈦上， 用牛角勺反復(fù)的涂抹，使?jié){體充分的填充到孔率為95%的發(fā)泡鈦的間隙中， 然后把發(fā)泡鈦放入溫度為150t:，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,取 出發(fā)泡鈦，用壓片機(jī)將發(fā)泡鈦壓至厚度為2mm的片體，將片體切成直徑4 8.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C真空烘箱中，烘干12h，圓餅轉(zhuǎn)移 到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用；把直徑4)8.0mm厚度為lmm 鋰鋁合金餅的負(fù)極材料放入半個(gè)鍍鎳鋼的殼體內(nèi)，其中鋰鋁合金餅Li: 98%Wt， Al: 2%wt;其上面放好聚乙烯薄膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上lmm厚的直徑4)8.0腿銅彈簧片，加入0. 2g的0. 8M LiBCA電解液， 其中電解液的溶劑比例為溶劑PC 20% wt、 EC20% wt、 DEC30% wt、 GBL30% wt;蓋好另一半鍍鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，制成防脹型扣式鋰二 硫化鐵電池。一種所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征是將人工合成二硫化鐵粉末卯g、鎳粉5g、 5g聚四氟乙烯干粉均勻混合，用刷子把上述干粉 反復(fù)刷入20cmX20cmX2mm的孔率為95%發(fā)泡鎳上，使粉體充分的填充到發(fā) 泡鎳的間隙中，然后把發(fā)泡鎳放入溫度為15(TC,壓力為lkPa的真空烘箱中， 烘干12h,取出發(fā)泡鎳，用壓片機(jī)將發(fā)泡鎳壓至厚度為lmm的片體，將片體 切成直徑小2.2mm的圓餅，圓餅再放入溫度為150'C，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用； 把直徑4>2. 2咖厚度0. 7咖鋰餅的負(fù)極材料，放入半個(gè)鍍鎳鐵的殼體內(nèi)，其 上面放好直徑4> 2. 8鵬厚度為0. 05mm聚丙烯氈隔膜,再把正極放在隔膜上面， 在正極上再放上l咖厚的直徑4>2. 2咖的發(fā)泡鋁片，加入0. 4g的L 2MLiPF6 電解液，其中電解液的溶劑比例為PC20%wt; EC20%wt; DEC30%wt; GBL30%
Wt;蓋好另半個(gè)鍍鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，制成防脹型扣式鋰二
硫化鐵電池。
本發(fā)明的有益效果是電池的正極側(cè)設(shè)置具有彈性的金屬，使用發(fā)泡金 屬、發(fā)泡金屬合金、燒結(jié)不銹鋼或者金屬彈簧片，它們都具有可壓縮性或彈 性，能夠抑制電池放電過程中正極發(fā)生的膨脹現(xiàn)象，從而增強(qiáng)了電池的放電 電壓的穩(wěn)定性，提高了電池的放電容量，提升了電池的總體品質(zhì)，而且具有 對(duì)環(huán)境無污染的特點(diǎn)，有利于擴(kuò)大鋰鐵扣式電池的應(yīng)用范圍。增強(qiáng)了鋰鐵扣 式電池在高端電子儀器、儀表上應(yīng)用的競(jìng)爭(zhēng)力，而且有利于簡(jiǎn)化電池的生產(chǎn) 工藝，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖中1、正極殼；2、膠圈3、負(fù)極蓋；4、負(fù)極；5、隔膜；6、 正極；7、彈性金屬片；8、內(nèi)環(huán)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明
本發(fā)明防脹型扣式鋰二硫化鐵電池如圖1、圖2所示，包括正極殼1 和負(fù)極蓋3,正極殼1和負(fù)極蓋3通過膠圈2密封。殼體內(nèi)有正極6和負(fù)極4, 正極6和負(fù)極4之間有隔膜5，殼體內(nèi)填充有電解液。殼體內(nèi)在正極和與其 相對(duì)的正極殼1之間設(shè)置有彈性金屬片7。
圖1所示的實(shí)施例中殼體內(nèi)帶有內(nèi)環(huán)8,彈性金屬片7為金屬彈簧片。
圖2所示的實(shí)施例中殼體內(nèi)沒有內(nèi)環(huán)8，彈性金屬片7為發(fā)泡金屬、發(fā) 泡金屬合金、燒結(jié)不銹鋼。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實(shí)現(xiàn)的， 一種防脹型扣式鋰二硫化鐵電 池，該電池包括不銹鋼或鍍鎳鋼的殼體，殼體內(nèi)設(shè)置隔膜和填充電解液，隔膜的兩側(cè)分別設(shè)置正極和負(fù)極，所述的隔膜為具有微孔的聚丙烯(PP)薄膜,
或具有微孔的聚乙烯(PE)薄膜，或者兩者結(jié)合而成的復(fù)合薄膜，或?yàn)榫郾?烯氈，或?yàn)槔w維的紙質(zhì)薄膜，或?yàn)椴ＡЮw維，所述的正極由正極材料組成或 者由集流體和正極材料組成，其中集流體為金屬骨架，金屬骨架選自發(fā)泡鎳、 纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、發(fā)泡鈦、發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā) 泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā)泡鋁合金、發(fā)泡鈦合金和燒結(jié)不銹鋼中一種，正 極材料由二硫化鐵和選自石墨、炭黑、鐵粉、銅粉、銀粉、鎳粉中一種或多 種的導(dǎo)電劑，以及選自聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、丙烯酸酯、羧甲 基纖維素中一種或多種的粘接劑組成，所述的負(fù)極為金屬鋰、鋰鋁合金或鋰 硅合金，所述的電解液為鋰鹽溶解在碳酸乙烯酯等溶劑中的溶液,如LiPF6、 LiCK)4、雙乙二酸硼酸鋰(LiBOB)、 LiBF4、 Lil或LiCl溶解在碳酸乙烯酯 (EC)、碳酸丙烯酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、乙二 醇二甲醚(DME)、乙腈(AN)、碳酸甲乙酯(EMC)或Y-丁內(nèi)酯(GBL) 的一種溶液或者多種混合溶液；其特征是殼體內(nèi)在正極和與其相對(duì)的殼體 之間設(shè)置彈性金屬片，該彈性金屬片選自發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、 發(fā)泡鋁、發(fā)泡鈦、發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā)泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā) 泡鋁合金、發(fā)泡鈦合金、燒結(jié)不銹鋼、不銹鋼彈簧片、鐵彈簧片、銅彈簧片、 鋁彈簧片和鎳彈簧片之中的一種。
上述的彈性金屬片優(yōu)選為發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、不銹鋼彈 簧片、鋁彈簧片和鎳彈簧片之中的一種。
實(shí)施例1
將二硫化鐵粉末50g和石墨粉50g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為5% 聚四氟乙烯乳液100g,用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm的 片體，將片體放入溫度為15(TC，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h，取 出片體，切成直徑4)2.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150。C,壓力為lkPa 的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正 極待用。把直徑4>2. 2mm厚度為0. 5mm鋰餅的負(fù)極材料放入半個(gè)不銹鋼的殼 體內(nèi)，其上面放好玻璃纖維隔膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上 lmm厚的直徑4)2.2mm的發(fā)泡鎳片，再加入0. lg的1M LiC104電解液(溶劑 為碳酸丙烯酯30%wt;乙二醇二甲醚70%wt),蓋好另一半不銹鋼的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
實(shí)施例2
將人工二硫化鐵粉末80g和石墨粉20g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為 15。/。丙烯酸酯水溶液10g，用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm 的片體，將片體放入溫度為1501C,壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h, 取出片體，切成直徑4)6.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C，壓力為 lkPa的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作 為正極待用。把直徑4)6.2咖厚度為1.8咖鋰鋁合金餅的負(fù)極材料(Li: 98% wt， Al: 2%wt)放入半個(gè)不銹鋼的殼體內(nèi)，其上面放好聚丙烯(PP)薄膜， 再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上1. lmm厚的直徑小6. 2咖的鋁彈簧 片，加入0.5g的lMLil電解液(溶劑為碳酸丙稀酯10%討；乙二醇二甲醚 30% wt; D0L 60% wt),蓋好另一半不銹鋼的殼體，然后在油壓機(jī)上封口， 得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
實(shí)施例3
將天然二硫化鐵粉末70g和銅粉30g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為2% 羧甲基纖維素100g,用玻璃棒攪拌成為漿狀，把漿體涂抹在20cmX 10cmX2mm 的發(fā)泡鈦上，用牛角勺反復(fù)的涂抹，使?jié){體充分的填充到孔率為95%的發(fā)泡 鈦的間隙中，然后把發(fā)泡鈦放入溫度為150t:,壓力為lkPa的真空烘箱中， 烘干12h,取出發(fā)泡鈦，用壓片機(jī)將發(fā)泡鈦壓至厚度為2mm的片體，將片體 切成直徑4>8. 2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C真空烘箱中，烘干12h, 圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用。把直徑4)8.0mm厚 度為lmm鋰鋁合金餅的負(fù)極材料(Li: 98%wt, Al: 2%wt)放入半個(gè)鍍鎳鋼 的殼體內(nèi)，其上面放好聚乙烯(PE)薄膜，再把正極放在隔膜上面，在正極 上再放上lmm厚的直徑4)8.0咖銅彈簧片，加入0. 2g的0. 8M LiBC408電解 液(溶劑PC 20% wt; EC20% wt; DEC30% wt; GBL30% wt),蓋好另一半鍍 鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，制成防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
實(shí)施例4
將人工合成二硫化鐵粉末卯g、鎳粉5g、 5g聚四氟乙烯干粉均勻混合， 用刷子把上述干粉反復(fù)刷入20cmX20cmX2咖的孔率為95%發(fā)泡鎳上，使粉 體充分的填充到發(fā)泡鎳的間隙中，然后把發(fā)泡鎳放入溫度為150'C，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,取出發(fā)泡鎳，用壓片機(jī)將發(fā)泡鎳壓至厚度為 lmm的片體，將片體切成直徑(l)2.2mm的圓餅，圓餅再放入溫度為15(TC,壓 力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中， 作為正極待用。把直徑4)2.2mm厚度0.7mm鋰餅的負(fù)極材料，放入半個(gè)鍍鎳 鐵的殼體內(nèi)，其上面放好直徑》2.8mm厚度為0.05mm聚丙烯氈隔膜，再把正 極放在隔膜上面，在正極上再放上lmm厚的直徑4)2.2ram的發(fā)泡鋁片，加入 0. 4g的1. 2M LiPF6電解液(溶劑為PC 20% wt; EC20% wt; DEC30% wt; GBL30% wt)，蓋好另半個(gè)鍍鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，制成防脹型扣式鋰二 硫化鐵電池。 實(shí)施例5
實(shí)施條件同實(shí)施例2，不同之處在于所使用的彈簧片是纖維鎳片。 實(shí)施例6
實(shí)施條件同實(shí)施例3，不同之處在于所使用的彈簧片是發(fā)泡銅片。 實(shí)施例7
實(shí)施條件同實(shí)施例1，不同之處在于所使用的彈簧片是不銹鋼彈簧片。 實(shí)施例8
實(shí)施條件同實(shí)施例4，不同之處在于所使用的彈簧片是鎳彈簧片。 上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本 發(fā)明的構(gòu)思和保護(hù)范圍進(jìn)行限定，在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng) 域中普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落 入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，包括正極殼(1)和負(fù)極蓋(3)，殼體內(nèi)有正極(6)和負(fù)極(4)，正極(6)和負(fù)極(4)之間有隔膜(5)，殼體內(nèi)填充有電解液；其特征是在殼體內(nèi)正極和與其相對(duì)的正極殼(1)之間設(shè)置有彈性金屬片(7)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是所述 的彈性金屬片(7)為發(fā)泡金屬、發(fā)泡金屬合金、燒結(jié)不銹鋼或者金屬彈簧片。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是所述 的發(fā)泡金屬為發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、發(fā)泡鈦；所述的 發(fā)泡金屬合金為發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā)泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā)泡 鋁合金、發(fā)泡鈦合金；所述的金屬彈簧片為不銹鋼彈簧片、鐵彈簧片、銅彈 簧片、鋁彈簧片和鎳彈簧片。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的防脹型扣式鋰二硫化鐵電池，其特征是 所述的隔膜(5)為具有微孔的聚丙烯薄膜，或具有微孔的聚乙烯薄膜，或者兩者結(jié)合而成的復(fù)合薄膜，或?yàn)榫郾?，或?yàn)槔w維的紙質(zhì)薄膜，或?yàn)?玻璃纖維；所述的正極(6)由正極材料組成，或者由集流體和正極材料組成，其中 集流體為金屬骨架，金屬骨架選自發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡鐵、發(fā)泡銅、發(fā)泡 鋁、發(fā)泡鈦、發(fā)泡鎳合金、纖維鎳合金、發(fā)泡鐵合金、發(fā)泡銅合金、發(fā)泡鋁 合金、發(fā)泡鈦合金和燒結(jié)不銹鋼中一種，正極材料由二硫化鐵和選自石墨、 炭黑、鐵粉、銅粉、銀粉、鎳粉中一種或多種的導(dǎo)電劑，以及選自聚乙烯、 聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、丙烯酸酯、羧甲基纖維素中一種或多種的粘接劑 組成；所述的負(fù)極(4)為金屬鋰、鋰鋁合金或鋰硅合金；所述的電解液為L(zhǎng)iPF6、 LiC104、雙乙二酸硼酸鋰、LiBF4、 Lil或LiCl 溶解在碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、 乙腈、碳酸甲乙酯或Y-丁內(nèi)酯的一種溶液或者多種混合溶液。
5、 一種制作權(quán)利要求4所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征 是將二硫化鐵粉末50g和石墨粉50g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為5% 聚四氟乙烯乳液100g，用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm的片體，將片體放入溫度為150X:，壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,取 出片體，切成直徑4)2.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為15(TC，壓力為lkPa 的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正 極待用；把直徑小2. 2mm厚度為0. 5咖鋰餅的負(fù)極材料放入半個(gè)不銹鋼的殼 體內(nèi)，其上面放好玻璃纖維隔膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上 lmm厚的直徑小2.2mm的發(fā)泡鎳片，再加入0. lg的1M LiC104電解液，其中 電解液的溶劑比例為碳酸丙烯酯30% Wt、乙二醇二甲醚70% wt;蓋好 另一半不銹鋼的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電 池。
6、 一種制作權(quán)利要求4所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征 是將人工二硫化鐵粉末80g和石墨粉20g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為 15%丙烯酸酯水溶液10g，用玻璃棒攪拌成為膏狀，用壓片機(jī)壓至厚度為lmm 的片體，將片體放入溫度為150'C,壓力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h, 取出片體，切成直徑4)6.2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C，壓力為 lkPa的真空烘箱中，烘干12h，圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《196的干燥環(huán)境中，作 為正極待用；把直徑<b 6. 2mm厚度為1. 8mm鋰鋁合金餅的負(fù)極材料放入半個(gè) 不銹鋼的殼體內(nèi)，其中鋰鋁合金餅Li: 98%wt， Al: 2%wt;其上面放好聚 丙烯薄膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上1. lmm厚的直徑4)6.2mm 的鋁彈簧片，加入0.5g的lMLil電解液，其中電解液的溶劑比例為碳酸 丙稀酯10% wt;乙二醇二甲醚30% wt; D0L 60% wt;蓋好另一半不銹鋼的 殼體，然后在油壓機(jī)上封口，得到防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
7、 一種制作權(quán)利要求4所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征 是將天然二硫化鐵粉末70g和銅粉30g均勻混合，然后加入質(zhì)量濃度為2% 羧甲基纖維素100g,用玻璃棒攪拌成為漿狀,把漿體涂抹在20cmX 10cmX2咖 的發(fā)泡鈦上，用牛角勺反復(fù)的涂抹，使?jié){體充分的填充到孔率為95%的發(fā)泡 鈦的間隙中，然后把發(fā)泡鈦放入溫度為150°C，壓力為lkPa的真空烘箱中， 烘干12h,取出發(fā)泡鈦，用壓片機(jī)將發(fā)泡鈦壓至厚度為2mm的片體，將片體 切成直徑4>8. 2mm的圓餅，再將圓餅放入溫度為150'C真空烘箱中，烘干12h, 圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中，作為正極待用；把直徑小8.0mm厚 度為lmm鋰鋁合金餅的負(fù)極材料放入半個(gè)鍍鎳鋼的殼體內(nèi)，其中鋰鋁合金餅Li: 98% Wt, Al: 2% Wt;其上面放好聚乙烯薄膜，再把正極放在隔膜上面，在正極上再放上lmm厚的直徑4)8.0咖銅彈簧片，加入0. 2g的0. 8M LiBC408 電解液，其中電解液的溶劑比例為溶劑PC209&wt、 EC20%wt、 DEC30% wt、 GBL30%wt;蓋好另一半鍍鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口，制成防脹型扣 式鋰二硫化鐵電池。
8、 一種制作權(quán)利要求4所述防脹型扣式鋰二硫化鐵電池的方法，其特征 是將人工合成二硫化鐵粉末卯g、鎳粉5g、 5g聚四氟乙烯干粉均勻混合， 用刷子把上述干粉反復(fù)刷入20cmX20ciaX2mm的孔率為9596發(fā)泡鎳上，使粉 體充分的填充到發(fā)泡鎳的間隙中，然后把發(fā)泡鎳放入溫度為150'C,壓力為 lkPa的真空烘箱中，烘干12h，取出發(fā)泡鎳，用壓片機(jī)將發(fā)泡鎳壓至厚度為 lmm的片體，將片體切成直徑(l)2.2mm的圓餅，圓餅再放入溫度為150'C,壓 力為lkPa的真空烘箱中，烘干12h,圓餅轉(zhuǎn)移到相對(duì)濕度《1%的干燥環(huán)境中， 作為正極待用；把直徑4)2.2咖厚度0.7mm鋰餅的負(fù)極材料，放入半個(gè)鍍鎳 鐵的殼體內(nèi)，其上面放好直徑4)2.8mm厚度為0.05mm聚丙烯氈隔膜，再把正 極放在隔膜上面，在正極上再放上lmm厚的直徑4)2.2iDm的發(fā)泡鋁片，加入 0. 4g的1. 2M LiPF6電解液，其中電解液的溶劑比例為PC 20% wt; EC20% wt; DEC30%wt; GBL30% wt;蓋好另半個(gè)鍍鎳鐵的殼體，然后在油壓機(jī)上封口， 制成防脹型扣式鋰二硫化鐵電池。
全文摘要
一種防脹型扣式鋰二硫化鐵電池及其制作方法，包括正極殼和負(fù)極蓋，殼體內(nèi)有正極和負(fù)極，正極和負(fù)極之間有隔膜，殼體內(nèi)填充有電解液，在殼體內(nèi)正極和與其相對(duì)的正極殼之間設(shè)置有彈性金屬片。隔膜為具有微孔的聚丙烯、或具有微孔的聚乙烯薄膜。正極材料由二硫化鐵、導(dǎo)電劑、粘接劑組成；負(fù)極為金屬鋰、鋰鋁合金或鋰硅合金。電解液為鋰鹽溶解在碳酸乙烯酯等溶劑中的溶液。彈性金屬片為發(fā)泡鎳、纖維鎳、發(fā)泡銅、發(fā)泡鋁、不銹鋼彈簧片、鋁彈簧片和鎳彈簧片之中的一種。本發(fā)明能夠防止電池放電過程中發(fā)生正極膨脹現(xiàn)象，增強(qiáng)了電池的放電電壓的穩(wěn)定性，提高了電池的放電容量，提升了電池的總體品質(zhì)，而且制備工藝簡(jiǎn)單，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)H01M4/02GK101299462SQ20081001679
公開日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月18日
發(fā)明者李青海, 郝德利 申請(qǐng)人:李青海;高 影