[发明专利]一种热电池单体电池及其制备方法

权利要求书

1.一种热电池单体电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)分别制备熔盐成分对应于最低共熔点的标准熔盐、锂离子含量高于所述标准熔盐中锂离子含量的富锂熔盐以及锂离子含量低于所述标准熔盐中锂离子含量的贫锂熔盐；

所述富锂熔盐中锂离子含量相对标准熔盐中锂离子含量高5～25wt.％，所述贫锂熔盐中锂离子含量相对标准熔盐中锂离子含量低10～40wt.％；

(2)将所述富锂熔盐与正极活性材料混合，得到正极材料；将所述贫锂熔盐或所述标准熔盐与熔盐流动抑制剂混合，得到电解质；将所述贫锂熔盐或所述标准熔盐与负极活性材料混合，得到负极材料；

(3)将所述正极材料、电解质和负极材料通过干压法进行压制，制得热电池单体电池。

2.根据权利要求1所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，步骤(1)中：制备所述标准熔盐、所述富锂熔盐和所述贫锂熔盐均包括：将各熔盐组分高温煅烧、混合，并在高于熔点的温度下进行共熔，然后急冷、制片、球磨和过筛。

3.根据权利要求1所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：

所述正极活性材料的含量为所述正极材料的70～90wt.％；

所述流动抑制剂的含量为所述电解质的30～60wt.％；

所述负极活性材料的含量为所述负极材料的70～95wt.％。

4.根据权利要求3所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：

所述正极活性材料包括：CoS₂、FeS₂、Fe_1-xCo_xS₂(0.3≤x≤0.8)、MnO₂、NiCl₂、CuV₂O₆、Cu₃V₂O₈、V₂O₅、CoF₂、CoF₃、FeF₃、Fe_1-xCo_xF_y(0.3≤x≤0.8，2≤y≤3)、CuCl₂、MoO₃和LiV₂O₅中的一种或多种组合；

所述熔盐流动抑制剂包括：MgO、ZrO₂和Al₂O₃中的一种或多种组合；

所述负极活性材料包括：LiSi、LiB、LiFe和LiNi中的一种或多种组合。

5.根据权利要求4所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，步骤(2)中：制备所述正极材料、所述电解质和所述负极材料均包括：混合和过筛，混合方式包括三维混料、球磨或使用振动筛。

6.根据权利要求1所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，所述热电池单体电池是LiCl-KCl二元电解质热电池，其中，富锂熔盐中LiCl的含量为50～70wt.％，贫锂熔盐中LiCl的含量为20～40wt.％。

7.根据权利要求1所述的热电池单体电池的制备方法，其特征在于，所述热电池单体电池是LiCl-LiBr-KBr三元低熔点电解质热电池；其中，富锂熔盐中LiCl的含量为12～25wt.％，LiBr的含量为36～62wt.％；贫锂熔盐中LiCl的含量为0～12wt.％，LiBr的含量为20～36wt.％。