[发明专利]一种单体热电池压制方法

说明书

本发明提供了一种单体热电池压制方法，在模具内依次加入铁加热粉、正极粉和电解质粉；对模具内的铁加热粉、正极粉和电解质粉进行预压，预压完成后去除上的浮粉；确保电解质层表面清洁、平整，无裂缝、缺料和破损；将石棉环平压在电解质层表面且与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，压制成型。本发明提高了单体电池的成型率和绝缘性，保证了热电池在承载大电流放电的稳定性及可靠性。

技术领域

本发明属于火工品及武器系统电源技术，涉及一种火工品热电池。

背景技术

随着科技的进步及对热电池性能要求的不断提高，尤其是输出电流大、工作时间长的大功率热电池需求增加，对热电池材料的不断改进至关重要。

目前大功率热电池的单体电池制造工艺多采用将铁加热粉、正极粉、电解质粉和负极粉(或LiB合金)分层摊平后一次压制成型，即四合一单体电池或将铁加热粉和正极粉分层摊平后一次压制成型与电解质粉和负极粉分层摊平后一次压制成型放在一起构成单体电池，上述两种单体电池压制方法存在以下不足：

1.“四合一”单体电池压制过程中由于各层粉料都是松散的摊平，粉料中如果存在颗粒就容易穿透隔离层，降低单体电池的绝缘性。

2.负极如果采用LiB合金，由于LiB合金为碾压制成，表面较光滑，与粉料之间的粘结性较差，如此单体电池不易成型。

3.单体电池压制过程中直接采用LiB合金片，由于购买的LiB合金外层有一层氧化层会降低LiB合金的活性，对大电流放电影响较大。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种单体热电池压制方法，压制的单体热电池可靠性高，压制方法实用性强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：

第一步，在模具内依次加入铁加热粉、正极粉和电解质粉；

第二步，对模具内的铁加热粉、正极粉和电解质粉进行预压，压力为50～100kN，保压2～5s；预压完成后去除上的浮粉；确保电解质层表面清洁、平整，无裂缝、缺料和破损；

第三步，将石棉环平压在电解质层表面且与电解质层紧密结合，再将负极片放在石棉环内，压制成型。

所述的负极片采用LiB合金，使用前将LiB合金在金属丝抛光轮上进行表面处理，去除LiB合金表面氧化层，并且增加LiB合金的比表面积。

所述的铁加热粉、正极粉和电解质粉的厚度分别为5mm、3mm和3mm。

所述的第一步在添加铁加热粉、正极粉和电解质粉后，均利用刮板进行刮粉，确保粉料表面均匀，无堆积，且边缘无漏隙。

所述的第三步采用450KN压力进行压制成型。

本发明的有益效果是：

1.本发明通过对铁加热粉、正极粉、电解质粉的预压，提高了单体电池的成型率。

2.本发明通过对铁加热粉、正极粉、电解质粉的预压，避免了单体电池绝缘差及在形成电堆前无法测得单体电池绝缘性。

3.本发明通过负极活化技术，去除LiB合金带表面的氧化层，避免了负极表面的氧化层降低反应活性。

4.本发明通过抛光LiB合金带，增大了LiB合金与电解质的接触面积，从而增加单体电池的有效面积，保证了热电池在承载大电流放电的稳定性及可靠性。

附图说明

图1是本发明的单体电池结构示意图；

图2是本发明的单体电池拆分结构示意图，其中，(a)是电解质-正极结构示意图，(b)是负极结构示意图；