[发明专利]热电池单体的制备方法

说明书

本发明提供了一种热电池单体的制备方法，本发明其着眼点在于改善传统热电池单体因粉末压制成型而机械强度不足的问题，通过对单体电池进行加压热处理提升其机械强度。同时，在加压热处理时保持单体电池呈小电流放电可达到正极材料的锂化目的，消除热电池在激活初期的电压尖峰。

技术领域

本发明涉及一种热电池单体的制备方法。

背景技术

热电池是用电池本身的加热系统把不导电的固体状态盐类电解质加热熔融呈低阻离子型导体后进入工作状态的一次贮备电池，因其输出功率高、激活时间短、贮存期间无需维护等特点，成为了最重要的武器配套电源产品。

目前，热电池领域广泛使用的MS₂(M:Fe,Co)型正极材料在热电池激活初期的电压平台精度低，常出现电压尖峰现象(峰压)，这对热电池的设计带来了极大的困难。

另一方面，热电池核心部件单体电池的制备方法是使用冷压制的方法将粉末状电极材料压制成圆形电极片，然后将四种电极片组装为单体电池。此种方法的优点是工艺简单，操作方便，但是由于电极片的成型性完全是由电极粉末颗粒之间的压制结合力保证，其结构强度较差，极易在搬运或装配过程中出现损坏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种热电池单体的制备方法。

本发明提供一种热电池单体的制备方法，包括：

分别制备热电池的正极片、隔离片和负极片，并组装成不含加热片的单体电池；

将所述单体电池置于两块高温夹具之间其中，所述高温夹具成打开状态，将所述高温夹具升温至550℃后，闭合所述高温夹具压紧单体电池，使所述单体电池处于激活状态；

将所述单体电池接入电子负载，所述电子负载的电流密度小于5mA/cm²，将单体电池持续放电1min后，切断所述电子负载；

从所述高温夹具取出所述单体电池，并置于20N/cm²-100N/cm²的压力下自然冷却；

将冷却后的单体电池重新与加热片组装成单体电池。

进一步的，在上述方法中，所述正极片中的活性成分MS₂的质量百分数为75-90％，其中，M为FeS₂或CoS₂或两者混合物，余量为熔盐电解质。

进一步的，在上述方法中，所述隔离片中的流动抑制剂MgO的质量百分数为40-60％，余量为熔盐电解质。

进一步的，在上述方法中，所述负极片为LiB合金或LiSi合金。

进一步的，在上述方法中，所述LiSi合金中掺杂5％-25％的熔盐电解质。

与现有技术相比，在此，本发明的目的是提供一种基于原位锂化技术的结构增强型热电池单体及其制备方法，其最大特点是先将热电池正极片、隔离片和负极片组装为单体电池，采用高温高压模拟实际激活状态的办法将单体预激活，通过小电流放电实现正极材料的原位锂化，再通过加压冷却的办法重新使单体电池处于未激活状态。由于热电池电极片中所含的熔盐电解质经历了粉末-加热-熔融-冷却-结晶的过程，原来电极片中的粉末状电解质变为多孔状块体材料，其余电极材料则被电解质牢固的粘结在一起，极大的提高了单体热电池的结构强度。

附图说明

图1是本发明一实施例的热电池单体的制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种热电池单体的制备方法，包括：