[发明专利]一种高负载锂锰电池及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及锂锰电池领域，具体是指一种高负载锂锰电池，本发明还涉及这种高负载锂锰电池的制备方法。

背景技术

一次性锂锰电池是锂电池类的代表产品，最早研发并商业化生产的产品之一，广泛应用于智能仪表、报警器、电路板供电，甚至在军用品领域，如通讯电台、点火控制器等也会使用。

在这些使用领域中，部分对电池的负载能力有很高的要求，例如在我国北方地区使用的智能仪表，由于很长时间在10℃甚至以下使用，而一旦低于10℃，电池的放电容量受到电极反应活性的影响会逐渐下降。若电池的负载能力不够，将会严重影响仪表的使用，甚至会出现仪表无法启动、开阀等现象。同时，军品通讯电台的发射和接收信号，需要电池提供高功率的脉冲，也对电池的负载能力提出了严峻考验。因而，如何改善锂锰电池的负载能力，是整个行业亟需解决的难题。

发明内容

本发明的第一目的是克服现有技术的不足提供一种高负载锂锰电池。该锂锰电池能提高低温下的恒流放电容量，也能提高大电流下恒流放电的容量，同时不影响电池其它性能。

本发明的第二目的是提供制备这种高负载锂锰电池的方法。

本发明的第一目的是通过如下技术方案实现的：一种高负载锂锰电池，它包括正极和负极，其特征在于：所述正极原料的重量百分数为：二氧化锰为60-65%，导电炭黑为3-5%，异丙醇为2-4%，聚四氟乳液为4-8%，余量为去离子水。

所述去离子水的重量百分数为20-25%。

所述二氧化锰纯度为92%，聚四氟乳液固含量60%。

本发明的第二目的是通过如下技术方案实现的：制备这种高负载锂锰电池的方法步骤包括：（1）将二氧化锰粉于380±5℃的高温烘箱中烘烤12h后冷却备用；（2）向高速混合制粒机中注入异丙醇和去离子水，液料加完后，开低速档搅拌30s以上；（3）搅拌停止后，向制粒机中加入导电炭黑，导电炭黑加完后，先维持低速档搅拌30s，然后将搅拌速度变换至高速档，搅拌3min以上；（4）导电炭黑搅拌停止后，向制粒机中加入已备好的电解二氧化锰粉，搅拌速度仍为高速，搅拌5min以上；（5）搅拌完成后，开盖清理制粒机顶盖及四壁附着的粉料，然后加入4kg聚四氟乳液，关盖，搅拌速度维持高速，搅拌时间1.5min得到正极粉料，最后利用上述正极粉料制备得到所述高负载锂锰电池。

本发明高负载锂锰电池正极原料的配方中二氧化锰是正极活性物质，含量多少决定了电池的容量大小，导电炭黑具有良好的固液界面导电性，能够改善正极的吸液能力，本发明加大了导电炭黑比重，聚四氟乳液是粘合剂，使正极粉料更易压膜成型。

本发明高负载锂锰电池的制备工艺采用单一组分逐次添加搅拌的方法，避免了多种物料混合搅拌造成的不均匀现象，同时单一组分的搅拌更有利于各组分、尤其是导电剂的分散。

本配方及制备工艺相对于传统的正极工艺有以下优点：

1、增大固液相导电剂的比重，电池内部异相之间的电流传导效果更佳，因而电池的负载能力更好；

2、单一组分逐次添加搅拌，使组分的分散效果更好，正极活性物质能最大限度的参与反应；

3、相比于传统工艺，本配方减少了石墨导电剂，相比成本会降低，同时材料种类减少后，风险也会降低。

附图说明

图1为传统正极制备工艺流程图；

图2为本发明制备工艺流程图；

图3为图1和图2所示两种不同制备工艺制得CR17335电池的23℃常温1000mA恒流放电对比图；

图4为图1和图2所示两种不同制备工艺制得CR17335电池的-20℃低温100mA恒流放电对比图。

其中：1.图1所示制备工艺制得的CR17335电池放电曲线；2.

图2所示制备工艺制得的CR17335电池放电曲线。

具体实施方式

以下通过具体实施例来进一步说明本发明：

本发明一种高负载锂锰电池，它包括正极和负极，其特征在于：所述正极原料的重量百分数为：二氧化锰为60-65%，导电炭黑为3-5%，异丙醇为2-4%，聚四氟乳液为4-8%，余量为去离子水。所述去离子水的重量百分数为20-25%。所述二氧化锰纯度为92%，聚四氟乳液固含量60%。