[发明专利]锂-二硫化铁电池

说明书

技术领域

本发明涉及一次锂电池领域，特别是，涉及使用二硫化铁（FeS₂）作为正极活性材料的锂-二硫化铁（Li/FeS₂）电池，即锂铁电池。

背景技术

锂电池由于具有能量密度高、电压高、工作温度范围宽、寿命长等优点，已受到越来越多人的关注与重视。在过去的十几年中，锂电池已经在一次（不可充电）和二次（可充电）电池市场中占据了主导地位，被广泛应用于移动电话、笔记本电脑以及数码相机等便携式电子设备中。

锂-二硫化铁电池属于一次（不可充电）电池，是以二硫化铁为正极（正极）活性材料、以金属锂为负极（负极）活性材料并以有机电解液为电解液的电池。该一次电池的电压可以达到1.5V，因此可以替代现在常用的碱性电池而作为普通消费电子设备的便携能源进行使用。此外，该一次电池还具有比碱性电池高得多的放电比容量，且低温性能好、重量轻，因此其作为新一代的高功率电池，正越来越受到人们的欢迎，市场前景非常广阔。

然而，事物都具有两面性，其优点在一定情况下往往会成为缺点。这就需要人们去平衡其中的关系，尽量发挥其最大的优点而克服其缺点。如上述及的锂-二硫化铁电池，具有很高的能量，人们只有通过对其能量进行有控制的释放以达到预期的使用目的。相反地，如果能量释放失控，将会带来人们所不希望发生的结果，带来安全问题。锂电池的安全问题被锂电池厂家们十分重视。国内外的锂电池安全事故（如燃烧、爆炸等）屡见不鲜。一次次事件的发生使得锂电池安全问题警钟常鸣。各厂家纷纷针对此问题展开深入研究与探讨，通过进行电池结构优化、增加安全保护装置、严格控制工艺等方法，降低安全问题发生的风险，已取得有效的进展。如热敏元件（PTC）的广泛使用以防止电池被外部短接、电池安全阀门的使用以防止电池内部压力过大而导致的爆炸问题以及有效控制电池内部水分含量以防止水与金属锂的结合等技术措施，都为人们放心使用优良的锂电池而提供信心。

锂-二硫化铁电池作为新兴品种的锂电池，正被积极关注。即使已有相关种类电池如锂-二氧化锰电池和锂离子电池等研发经验，对锂-二硫化铁电池安全性方面的研究仍然不足。目前的研究大多则将目光投向如何提高电池的放电性能、提高电池的储存寿命以及关于电池的制造工艺等等问题上。如专利200580044452.9、200480034479.5、200580044588.X都提供了如何获得高容量的锂-二硫化铁电池，专利200880008965.8、201110031246.1关注了电池的预处理问题以增加电池储存性能，而专利200810016797.9、200910020280.1、200910037961.9等都涉及了锂-二硫化铁电池的制造工艺。很少有涉及以新的思路来解决锂-二硫化铁电池安全性的问题。