[发明专利]一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于锂一次电池技术领域，特别是涉及一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。

背景技术

目前，现在1.5V体系电源中，锂二硫化铁电池理论比能量较高，其主要特点：1、直接兼容性-能够用于任何使用1.5V一次电池类型的场合；2、大电流性能好，使用寿命比其他类型电池长；3、良好的高低温性能，宽广的温度使用范围；4、重量更轻，与其他一次电池相比，比能量高；5、搁置性能好，可存储10年；6、绿色电池，无添加重金属。以AA电池常温小电流放电为例，相对于碱锰电池，Li/FeS₂电池在重量减轻45％的情况下容量提高了25％，因此可以看出Li/FeS₂电池在1.5V电池中具有很好的发展应用前景，符合未来电源的轻量化和重负荷趋势。采用FeS₂的AA型(5号)电池在较宽的温度范围内和大电流放电时,放电容量是碱性电池的4倍，是1.5V碱锰电池的理想替代品。

日本的东芝、日立等公司早在上个世纪70年代就已经开始对Li/FeS₂电池进行研究，美国Ray-O-Vac、日本日立等知名企业也对Li/FeS₂扣式电池进行开发工作，目前国内的神工海特对Li/FeS₂扣式电池实现了批量生产，并开发了自己的核心技术。圆柱形电池方面，国外的Everaedy Battery Company在1995年开发出AA锂电池，之后在2004年又开发出了AAA锂电池，并使这两种型号电池以Energizer品牌上市，销售量逐年递增，满足了市场上用电器重负载工作的需要。国内圆柱形电池生产厂家主要有福建南孚，宁波中银，惠州亿纬和广州鹏辉等公司。

随着对Li/FeS₂电池容量要求的提高和锂离子软包装电池的工艺日趋成熟，人们对Li/FeS₂软包装电池的研究越来越多，Li/FeS₂软包装电池中，大部分厂家采用轧膜工艺，正极极板比较厚，负极锂厚度也比较大，在放电过程中极化比较大，影响Li/FeS₂电池能量的发挥。因此，目前需要对FeS₂材料进行筛选，选择合适的导电剂和电解液，对Li/FeS₂软包装电池的正极制备工艺进行改进，降低电池在放电过程中的内阻，提高Li/FeS₂电池的功率特性，同时减小其电压滞后并提高其储存性能。

发明内容

本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。

本发明的目的是提供一种具有工艺简单，配方科学，操作方便，提高了软包装电池的功率特性，改善了Li/FeS₂电池的电压滞后，同时提高了放电容量等特点的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法。

本发明高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法所采取的技术方案是：

一种高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：制备高功率软包装锂二硫化铁电池，包括Li/FeS₂软包装电池正极和负极的制备过程，正极采用活性物质FeS₂、导电剂含有Ti₄O₇，采用涂布方式制备正极，提高Li/FeS₂电池的功率特性。

本发明高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法还可以采用如下技术方案：

所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：导电剂为Ti₄O₇，或者Ti₄O₇与导电炭黑、导电石墨、气相生长炭纤维、科琴黑、炭纳米管、石墨烯中的一种或者几种混合组成。

所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：涂布方式制备正极时，涂覆量不大于30mg/cm²，浆液重量百分比组成，活性物质85-92％，导电剂5-9％，粘结剂3-6％。

所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：活性物质FeS₂纯度大于98％，平均粒径小于20μm，比表面积S_BET为0.4-8.0m²/g，pH值大于4.5。

所述的高功率软包装锂二硫化铁电池的制备方法，其特点是：电池外壳为铝塑膜，厚度为110-160μm；负极结构为锂或者锂合金，锂箔的厚度为45-100μm。