[发明专利]防胀型扣式锂二硫化铁电池及其制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种扣式锂二硫化铁电池其制作方法，尤其涉及一种防胀型扣式锂二硫化铁电池及其制作方法。

背景技术

近些年来，随着电子技术的发展和世界各国对环境保护的日益重视，对化学电源提出了更高的要求。目前充斥市场主流的扣式电池分为两个系列：一个系列是锌锰扣式电池，这种电池的优点是价格便宜，缺点是容量低、自放电大、易于漏液、在高温和低温下性能差；另一个系列是银锌扣式电池，这种电池的容量虽然比锌锰电池高出30％以上，但由于其正极材料为氧化银，价格昂贵。而且银锌扣式电池与锌锰扣式电池通常都含有金属汞，它们广泛地应用于手表、计算器、仪表等各种电器中，当这些电子产品被抛弃变成固体垃圾时，随之对环境也造成污染。

现有的锂二硫化铁扣式电池正极活性物质为二硫化铁，负极为金属锂或锂合金，工作电压为1.5V，放电容量比同样型号的银锌电池高，对环境无污染。但是，以前的锂二硫化铁扣式电池在放电过程中存在正极膨胀问题，进而引起电池的膨胀，影响了电池的使用性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在放电过程中正极不膨胀、电池放电性能稳定的防胀型扣式锂二硫化铁电池及其制作方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种防胀型扣式锂二硫化铁电池，包括：正极壳和负极盖，壳体内有正极和负极，正极和负极之间有隔膜，壳体内填充有电解液；其特征是：在壳体内正极和与其相对的正极壳之间设置有弹性金属片。

根据所述的防胀型扣式锂二硫化铁电池，其特征是：所述的弹性金属片为发泡金属、发泡金属合金、烧结不锈钢或者金属弹簧片。

根据所述的防胀型扣式锂二硫化铁电池，其特征是：所述的发泡金属为发泡镍、纤维镍、发泡铁、发泡铜、发泡铝、发泡钛；所述的发泡金属合金为发泡镍合金、纤维镍合金、发泡铁合金、发泡铜合金、发泡铝合金、发泡钛合金；所述的金属弹簧片为不锈钢弹簧片、铁弹簧片、铜弹簧片、铝弹簧片和镍弹簧片。

根据所述的防胀型扣式锂二硫化铁电池，其特征是：

所述的隔膜为具有微孔的聚丙烯薄膜，或具有微孔的聚乙烯薄膜，或者两者结合而成的复合薄膜，或为聚丙烯毡，或为纤维的纸质薄膜，或为玻璃纤维；

所述的正极由正极材料组成，或者由集流体和正极材料组成，其中集流体为金属骨架，金属骨架选自发泡镍、纤维镍、发泡铁、发泡铜、发泡铝、发泡钛、发泡镍合金、纤维镍合金、发泡铁合金、发泡铜合金、发泡铝合金、发泡钛合金和烧结不锈钢中一种，正极材料由二硫化铁和选自石墨、炭黑、铁粉、铜粉、银粉、镍粉中一种或多种的导电剂，以及选自聚乙烯、聚四氟乙烯、聚氧化乙烯、丙烯酸酯、羧甲基纤维素中一种或多种的粘接剂组成；

所述的负极(4)为金属锂、锂铝合金或锂硅合金；

所述的电解液为LiPF₆、LiClO₄、双乙二酸硼酸锂、LiBF₄、LiI或LiCl溶解在碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、乙二醇二甲醚、乙腈、碳酸甲乙酯或γ-丁内酯的一种溶液或者多种混合溶液。

一种制作所述防胀型扣式锂二硫化铁电池的方法，其特征是：将二硫化铁粉末50g和石墨粉50g均匀混合，然后加入质量浓度为5％聚四氟乙烯乳液100g，用玻璃棒搅拌成为膏状，用压片机压至厚度为1mm的片体，将片体放入温度为150℃，压力为1kPa的真空烘箱中，烘干12h，取出片体，切成直径φ2.2mm的圆饼，再将圆饼放入温度为150℃，压力为1kPa的真空烘箱中，烘干12h，圆饼转移到相对湿度≤1％的干燥环境中，作为正极待用；把直径φ2.2mm厚度为0.5mm锂饼的负极材料放入半个不锈钢的壳体内，其上面放好玻璃纤维隔膜，再把正极放在隔膜上面，在正极上再放上1mm厚的直径φ2.2mm的发泡镍片，再加入0.1g的1M LiClO₄电解液，其中电解液的溶剂比例为：碳酸丙烯酯：30％wt、乙二醇二甲醚：70％wt；盖好另一半不锈钢的壳体，然后在油压机上封口，得到防胀型扣式锂二硫化铁电池。