專利名稱：熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于熱電池技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法。
背景技術(shù)：
熱電池是熱激活的一次熔融鹽電池。用熔融鹽作電解質(zhì)，在常溫下電解質(zhì)呈固態(tài)， 不導(dǎo)電；使用時(shí)通過激活機(jī)構(gòu)，點(diǎn)燃電池內(nèi)部加熱源，熔融電解質(zhì)立即溶化并導(dǎo)電，電池激活，輸出電能。目前常用的熱電池主要采用杯式結(jié)構(gòu)單體電池和片式結(jié)構(gòu)單體電池，片式結(jié)構(gòu)單體電池主要由正極材料、電解質(zhì)材料、負(fù)極材料合為一體壓制而成，或?qū)⒅黧w加熱劑與上述三種材料一體壓制；三種或四種電池材料一體壓制的方法，可提高熱電池生產(chǎn)效率，節(jié)約材料，并且在生產(chǎn)過程中易于控制、操作簡(jiǎn)便，成型后的單體電池強(qiáng)度較好，但激活時(shí)間相對(duì)過長(zhǎng)。為提高電池激活時(shí)間，通常將片型結(jié)構(gòu)單體電池延伸成為片式-沖切結(jié)構(gòu)單體電池。片式-沖切結(jié)構(gòu)單體電池能夠快速熔融單體電池，提高電池的激活時(shí)間，但其制備方法的不足之處為為保證邊緣齊整、減少毛刺，防止短路和電噪音，制備時(shí)需要使用高精度模具并需經(jīng)常維護(hù)，提高了成本和模具的加工難度；較薄的單體電池沖切成型后強(qiáng)度較差，不適合批量生產(chǎn)；無法根據(jù)電池性能狀況調(diào)整參數(shù)，會(huì)影響單體電池的制備及單體電池的沖切效果，造成熱電池性能不穩(wěn)定。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種成本低、便于加工；滿足單體電池強(qiáng)度需要，適合批量生產(chǎn)；便于根據(jù)電池性能靈活調(diào)整加工參數(shù)，最終保證熱電池性能穩(wěn)定的熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是
熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，制備過程在相對(duì)濕度4%以下的干燥間內(nèi)進(jìn)行操作，其特點(diǎn)是包括以下制備過程
(1)負(fù)極層制備
將金屬網(wǎng)與集流片焊接在一起形成復(fù)式集流片；根據(jù)熱電池尺寸，用相應(yīng)直徑的沖模將金屬合金片沖切成圓片作為負(fù)極材料；將復(fù)式集流片放在壓片模中，再放入負(fù)極材料，用壓機(jī)壓制成型，脫模取出后即為負(fù)極層；
(2)多電極層制備
按照質(zhì)量比0. 05-1 :0.01-1 0. 05-1.5的配比分別稱量正極材料、電解質(zhì)材料、加熱藥；根據(jù)熱電池尺寸需要，將電解質(zhì)材料放入相應(yīng)尺寸的模套用油壓機(jī)壓制后，放入正極材料壓制，將加熱藥放入正極粉上再壓制，脫模取出后即為多電極層；
(3)加熱劑層制備
根據(jù)熱電池尺寸需要，將加熱藥放入模具，用油壓機(jī)壓實(shí)后，脫模取出后即為加熱劑層；
(4)將制備好的負(fù)極層、多電極層、加熱劑層按順序疊加起來，即制備成熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池。本發(fā)明還可以采取如下技術(shù)方案
所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(1)中金屬網(wǎng)為鎳絲網(wǎng)；所述集流片為不銹鋼材料；鎳絲網(wǎng)點(diǎn)焊在集流片中央，大于6個(gè)焊點(diǎn)。所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(1)中負(fù)極材料為表面去氧化層的LiB合金。所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(2)中正極材料為二硫化鈷。所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特點(diǎn)是所述步驟(2)中電解質(zhì)材料為全鋰電解質(zhì)。所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特點(diǎn)是所述加熱藥為鐵粉。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是
1、熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池的制備方法將單體電池的一體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉煮w式結(jié)構(gòu)， 這種結(jié)構(gòu)的單體電池大大加快了電池熔融的速度。2、由于采用了各種電極材料分別壓制，不需要使用高精度模具、不需經(jīng)常維護(hù)，同樣可以保證邊緣齊整、防止短路和電噪音，降低了成本、便于加工。3、由于采用加熱劑、正極材料、電解質(zhì)材料三層電極的多電極層，提高了單體電池強(qiáng)度，適合批量生產(chǎn)。4、由于電池使用加熱劑作為電池的主體加熱源，并以多電極層作為基準(zhǔn)，因此加熱片作為單體電池的部分獨(dú)立主體加熱組件，有利于根據(jù)電池的性能靈活調(diào)整方法參數(shù)。


圖1為本發(fā)明負(fù)極層示意圖； 圖2為本發(fā)明多電極層示意圖； 圖3為本發(fā)明加熱劑層示意圖； 圖4為本發(fā)明單體電池示意圖。圖中，1-集流片，2-固定帶，3-負(fù)極，4-電解質(zhì)，5-正極，6_加熱劑，7-加熱劑層。
具體實(shí)施例方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并配合附圖詳細(xì)說明如下
參閱附圖1-附圖4。實(shí)施例1
熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體熱電池的制備方法在相對(duì)濕度4%以下的干燥間內(nèi)進(jìn)行，操作步驟如下
1、負(fù)極層制備
圖1所示將鎳絲網(wǎng)材料的金屬網(wǎng)剪成方塊作為固定帶2，與不銹鋼材料制成的集流片1焊接在一起，固定帶點(diǎn)焊在集流片中央，不少于6個(gè)焊點(diǎn)，形成復(fù)式集流片；
將LiB合金表面去氧化層作為負(fù)極3擦拭干凈后，用與集流片相應(yīng)直徑的沖模將負(fù)極材料沖切成圓片待用；
將復(fù)式集流片放在壓片模中，放入沖切成圓片的負(fù)極；用壓機(jī)以1-5 MI^對(duì)應(yīng)單體電池直徑為O^Smm Φ32πιπι的壓力壓制成型即制備成負(fù)極層。根據(jù)所述壓機(jī)壓力與單體電池直徑計(jì)算出比例范圍，不同直徑的負(fù)極層可選用不同的壓力壓制，依此類推。2、多電極層制備
圖2所示按照表1或表2分別稱量二硫化鈷作為正極5、全鋰作為電解質(zhì)4、鐵粉作為加熱劑6，將稱好的電解質(zhì)粉末倒入小盤中，用同樣的稱量方法稱取正極和加熱劑，不同直徑尺寸的多電極層材料配比依據(jù)表1或表2比例值計(jì)算，依此類推。表 1 Φ 32mm
權(quán)利要求
1.熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，制備過程在相對(duì)濕度4%以下的干燥間內(nèi)進(jìn)行操作，其特征在于包括以下制備過程(1)負(fù)極層制備將金屬網(wǎng)與集流片焊接在一起形成復(fù)式集流片；根據(jù)熱電池尺寸，用相應(yīng)直徑的沖模將金屬合金片沖切成圓片作為負(fù)極材料；將復(fù)式集流片放在壓片模中，再放入負(fù)極材料，用壓機(jī)壓制成型，脫模取出后即為負(fù)極層；(2)多電極層制備按照質(zhì)量比0. 05-1 0. 01-1 0. 05-1. 5的配比分別稱量正極材料、電解質(zhì)材料、加熱藥；根據(jù)熱電池尺寸需要，將電解質(zhì)材料放入相應(yīng)尺寸的模套用油壓機(jī)壓制后，放入正極材料壓制，將加熱藥放入正極粉上再壓制，脫模取出后即為多電極層；(3)加熱劑層制備根據(jù)熱電池尺寸需要，將加熱藥放入模具，用油壓機(jī)壓實(shí)后，脫模取出后即為加熱劑層；(4)將制備好的負(fù)極層、多電極層、加熱劑層按順序疊加起來，即構(gòu)成熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特征在于所述步驟 (1)中金屬網(wǎng)為鎳絲網(wǎng)；所述集流片為不銹鋼材料；鎳絲網(wǎng)點(diǎn)焊在集流片中央，大于6個(gè)焊點(diǎn)ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特征在于所述步驟(1)中負(fù)極材料為表面去氧化層的LiB合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特征在于所述步驟(2)中正極材料為二硫化鈷。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特征在于所述步驟 (2)中電解質(zhì)材料為全鋰。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，其特征在于所述加熱藥為鐵粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池制備方法，在干燥間內(nèi)操作，其特點(diǎn)是包括以下制備過程(1)負(fù)極層制備；(2)多電極層制備；(3)加熱劑層制備；(4)將制備好的負(fù)極層、多電極層、加熱劑層按順序疊加起來，制備成熱電池分體式結(jié)構(gòu)單體電池。由于將單體電池的一體結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)榉煮w式結(jié)構(gòu)，大大加快了電池熔融的速度；采用各種電極材料分別壓制，不需要使用高精度模具、不需經(jīng)常維護(hù)，同樣可以保證邊緣齊整、防止短路和電噪音，降低了成本、便于加工；采用加熱劑、正極材料、電解質(zhì)材料三層電極的多電極層，提高了單體電池強(qiáng)度，適合批量生產(chǎn)；加熱片作為獨(dú)立主體加熱組件，有利于根據(jù)電池的性能靈活調(diào)整方法參數(shù)。
文檔編號(hào)H01M6/36GK102263274SQ20111016806
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者張衛(wèi)紅, 趙莉焱 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十八研究所