[发明专利]一种耐高温锂氟化碳电池及其制造方法

权利要求书

1.一种耐高温锂氟化碳电池，包括多孔正极、双层隔膜、电解液和负极，其特征在于：所述双层隔膜包括第一层隔膜和第二层隔膜，第一层隔膜厚度12μm～16μm，孔隙率40％～53％，熔点≥160℃；第二层隔膜厚度18μm～25μm，孔隙率47％～70％，熔点≥200℃；

所述多孔正极具有多级孔结构，孔径为15～20μm，孔分布为1000～1200个/cm²，孔隙率为57～65％；多孔正极包括多孔涂炭集流体和电池正极材料，电池正极材料包括的组分及其质量百分比为多孔氟化碳材料92.5％～95.5％，导电剂1.0％～1.5％，第一粘结剂1.6％～3.0％，第二粘结剂1.8％～3.3％，分散剂0.1％～0.2％；

所述分散剂为改性氨基醇，改性氨基醇也作为造孔剂，包括2-氨基异丁醇、2-二甲氨基-2-甲基-1-丙醇或2-氨基-1-丁醇中的一种或多种。

2.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述多孔氟化碳材料的孔径为55～160nm，比表面积为200～352m²/g，孔隙率为6～23％。

3.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述电解液是由多种高沸点溶剂和锂盐按比例混合而成的，电解液加注量为0.7～1.1g/Ah。

4.根据权利要求3所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述高沸点溶剂和PC、THF、GBL、TBP、TTE中的至少一种。

5.根据权利要求4所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述锂盐包括LiBF₄、LiTFSI、LiClO₄中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述导电剂为单壁碳纳米管和石墨烯中的至少一种与纳米银线的组合。

7.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述第一粘结剂为PVDF5130或PVDF900。

8.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述第二粘结剂为PTFE。

9.根据权利要求1所述的一种耐高温锂氟化碳电池，其特征在于：所述负极为金属锂，所述金属锂焊接在镍条集流体上。

10.根据权利要求3～9任一项所述的一种耐高温锂氟化碳电池的制造方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一：制备多孔正极：将第一粘结剂和第二粘结剂按照质量比进行混合，配制成6％～10％的胶液，得到胶液1；将多孔氟化碳材料、导电剂按照质量比进行混合，先超声处理1～2h，再高速离心分散20～40min，得到混合物；将分散剂配制成8％～10％的稀释液，得到分散液；然后将胶液1和混合物转入搅拌机中进行高速搅拌和分散，时间1～2h；再将分散液加入到搅拌机中，继续高速搅拌和分散，时间6～8h，最后在真空条件下搅拌桨反转，搅拌速度30r/min，时间30min，形成正极浆料；将所述正极浆料涂布在多孔涂炭集流体上，经真空干燥后得到多孔氟化碳电极前驱体；将所述多孔氟化碳电极前驱体进行热辊轧，压力0.8MPa～2.0MPa，速度0.5m/s～1.0m/s，辊压温度120～130℃，辊压次数1～2次，裁切后得到多孔正极；

步骤二：制备双层隔膜：首先制备粘度1000～2000m Pa·s的PVDF胶液，将PVDF胶液涂在第一层隔膜上，将所述第二层隔膜覆盖在第一层隔膜涂胶面上，60℃烘干，得到双层隔膜；

步骤三：将所述多孔正极、双层隔膜和负极裁制成合适的尺寸，将第一层隔膜对多孔正极，第二层隔膜对负极，组装成圆柱电池，盖板与壳体采用激光焊接进行密封，并加入电解液。