[发明专利]高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法

说明书

本发明公开了一种高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法，属于新能源技术领域。该制作方法通过将正极片、第一负极片以卷绕方式置于圆筒状壳体内部，其中，第二负极片为直接压紧贴覆在壳体内侧壁面的锂片，第一负极片为锂片与镍网压合成的负极膜片，正极片为乙炔黑、粘结剂、导电剂与镍网通过成型而成的正极膜片；并且在第一负极片、正极片上均焊接有集流体，有利于电流的导通，在圆筒状壳体内留有足够储存电解液的空腔，确保后期反应电解液的充足。本发明的锂亚硫酰氯电池不仅提高了小电流输出容量，而且由于电池内部正负极充分反应保证了各电池容量均匀性较好。

技术领域

本发明涉及一次性锂电池，属于新能源技术领域，具体地涉及一种高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法。

背景技术

锂亚硫酰氯电池是以金属锂为负极，液态亚硫酰氯同时作为正极活性物质和电解液、以LiAlCl₄为电解质盐、多孔碳为正极导电体和反应场所的电化学体系电源。其中，SOCl₂既为反应物质又为非水无机溶剂，溶解LiAlCl₄等添加剂后的溶液为无机电解液，该体系的电池为所有电池中比能量最高的电池，其总反应机理为：4Li+2SOCl₂→4LiCl+S+SO₂；由于生成了不溶解的固体产物LiCl和S。

现有电池以较小电流或额定电流放电，尤其是大型号的电池，其输出容量通常达不到预期效果，比如ER34615H电池，100mA放电可以达到14AH，而以10mA或3mA的电流放电时，其输出容量也只有15AH左右，因此这种高容量电池并没有体现出其高容量的特性。即使在电池的理论设计中，正极活性物、正极导电物以及负极活性物均按理论设计并给了足够的余量，但输出容量实际上并未达到理想值。其主要原因是：正负极活性物反应效率不够，利用率低造成，尤其是电池在容量输出的后期，由于电解液的相对不足，造成内部离子流动能力变差，浓差内阻增大，造成电流越小时容量的输出能力还不如大电流的输出能力；或部分区域负极锂由于电解液的减少成为“死锂”，不能继续进行反应；且反应的不充分性造成电池容量一致性差。

然而，现有技术为解决上述问题一般采用直接增加锂带厚度或长度，但为了确保电池的总体安全性，需要减少正极碳量或者电液量，这种方式一般可以解决大电流的输出容量或某种低温下的特性，对电池来说解决的是某一特性问题；但难以解决提高较小或更小电流的输出容量和容量均匀性的问题，对于一个电池来说，小电流的输出容量直接决定了设备的使用寿命，对组合电池来说容量一致性问题不仅决定产品的使用年限也决定产品使用的安全性。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种可提高小电流输出容量和容量均匀性的高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池及其制作方法。

为实现上述目的，本发明公开了一种高活性物利用率的锂亚硫酰氯电池的制作方法，其特征在于：将乙炔黑、聚四氟乙烯、铜粉、纯水和异丙醇按质量比1:(0.06～0.1):(0.04～0.08):(6.5～7.0):(0.1～0.2)混合均匀形成膏料，再将膏料辊轧到镍网，加热处理得到正极片，将正极片、第一隔膜和第一负极片卷绕形成圆筒状的电池芯体；

将第二负极片滚压贴覆在壳体的内侧壁，在壳体的内部底端放置第一底膜和第二底膜，再将第二隔膜滚压贴覆在第二负极片内壁，将所述圆筒状的电池芯体置于壳体内使电池芯体最外侧的第一隔膜与第二隔膜相邻设置；

在壳体顶端压合设置正极盖组件并焊接密封。

进一步地，采用50～60℃的热辊轧方式将膏料辊轧到镍网上，热辊轧3～5次形成厚度为2.0～2.2mm的正极膜。

优选的，将膏料通过3次辊轧方式辊轧到的镍网上形成厚度为2.0mm的正极膜。