[发明专利]一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺

说明书

技术领域

本发明属于锂电池生产领域，尤其涉及一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺。

背景技术

锂和非水无机溶剂如亚硫酰氯、硫酰氯和某些无机盐组成的无机电解液一次电池，是近年发展起来的新型高能化学电源；锂－硫酰氯电池理论比能量和锂－亚硫酰氯电池接近，高达1400Wh/kg；锂－硫酰氯单体电池开路电压高达3.91V；最大电流密度100mA／cm²；还具备快速大电流放电的能力，尤其是高温大电流放电性能卓越；安全性高，电池湿搁置寿命可长达10年以上；锂－硫酰氯电池在美国已形成自动化生产线，产品性能稳定，在欧美、以色列、韩国等部队中有大量的用户群；国内也开展了锂－硫酰氯原电池的研究工作，但主要用于井下开采、油气生产或指挥控制、航行定位、救护照明等民用方面，国内还没有将锂－硫酰氯电池专门作为储备式化学电源应用于引信方面的先例；现有的锂电池用硫酰氯电解液的制备方法多是将电解质锂盐按规定浓度直接溶于硫酰氯溶液中制得电解液；由于该方法没有对原料四氯铝锂和硫酰氯溶液进行用前处理，使得最终电解液中的金属离子和水的含量相对较高，导致电池副反应增多，使电池能量不能有效释放；由于从市场上购买的硫酰氯溶液和电解质四氯铝锂杂质和水分含量相对较大，在用原工艺制备的硫酰氯电解液进行原电池摸底放电试验时，发现放电性能与期望值差距较大；针对这一问题，本发明对原工艺进行了改进。

发明内容

本发明的目的是提供了一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，解决了原有工艺制备的硫酰氯电解液放电性能不佳的问题。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案，一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其主要步骤为：原料硫酰氯溶液蒸馏提纯，电解质LiAlCl₄高温处理，在提纯后的硫酰氯溶液中加入1.5mol/LLiAlCl₄，纳米催化剂金属钯用量为0.5％LiAlCl₄，然后将该溶液加热回流≥12h，在湿度露点值≤-35℃的干燥环境中过滤、分装，得电解液。

一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其中电解质LiAlCl₄高温处理为：取电解质LiAlCl₄，真空干燥箱加热到190℃，至完全熔融时，停止加热，冷却至室温后，在干燥环境下将熔体重新敲击成粒状，待用。

 一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其中原料硫酰氯溶液的蒸馏为：在湿度露点值≤-35℃、相对湿度≤1％的干燥环境中，对原料硫酰氯溶液进行蒸馏处理，收集63~66℃馏分，待用。

本发明的有益效果是：本改进后的工艺制备的电解液的放电电压、放电容量、激活时间等指标都优于原工艺制备电解液，改善了锂－硫酰氯电池的整体放电性能，放电性能佳。

具体实施方式

下面对本发明做进一步说明，一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其主要步骤为：原料硫酰氯溶液蒸馏提纯，电解质LiAlCl₄高温处理，在提纯后的硫酰氯溶液中加入1.5mol/LLiAlCl₄，纳米催化剂金属钯用量为0.5％LiAlCl₄，然后将该溶液加热回流≥12h，在湿度露点值≤-35℃的干燥环境中过滤、分装，得电解液。

一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其中电解质LiAlCl₄高温处理为：取电解质LiAlCl₄，真空干燥箱加热到190℃，至完全熔融时，停止加热，冷却至室温后，在干燥环境下将熔体重新敲击成粒状，待用；电解质LiAlCl₄经高温处理后，可以将所含的微量水完全除去，LiAlCl₄经熔融再结晶后，纯度更高，更有利于后续电池反应。

 一种改进后的锂电池用硫酰氯电解液制备工艺，其中原料硫酰氯溶液的蒸馏为：在湿度露点值≤-35℃、相对湿度≤1％的干燥环境中，对原料硫酰氯溶液进行蒸馏处理，收集63~66℃馏分，待用；原料硫酰氯溶液经蒸馏提纯后，其有害金属杂质如Fe³⁺、Fe²⁺、Pb²⁺和水等其他无机物杂质浓度大大降低，纯度提高，副反应减少，效率提高。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。