[发明专利]一种基于浆料涂覆法制备薄型热电池正极‑电解质‑负极‑加热粉组合极片的方法

说明书

技术领域

本发明属于电池制造领域，具体涉及一种基于浆料涂覆法制备薄型热电池正极-电解质-负极-加热粉组合极片的方法。

背景技术

热电池是一次贮备电池，具有功率高、输出电流大、贮存时间长和环境适应性好等优点，是军事装备中应用最广泛、装备量最大的贮备电池；目前，国内热电池电极片均采用粉末压片工艺制备，即：将电极粉体材料均匀布洒在导电衬底上，再施压成型；由于粉体自支撑性差，导致热电池很难做成组合极片，大直径的组合极片无法成型；即使能够做成，组合极片也不能做的很薄，这些问题都成为热电池小型化的瓶颈。因此，微型/薄型化热电池组合极片的制造，已成为国防工业亟需解决的一大难题。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于浆料涂覆法制备薄型热电池正极-电解质-负极-加热粉组合极片的方法，使热电池正极-电解质-负极-加热粉组合极片的制备并且薄型化成为可能。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于浆料涂覆法制备薄型热电池正极-电解质-负极-加热粉组合极片的方法，包括：

（1）制备热电池正极均一浆料，然后将所述热电池正极均一浆料涂覆于导电衬底上，在25-100℃下，干燥30min-24h固化，再在2-15Mpa下压制30s-5min，得薄型热电池正极极片；

（2）制备热电池熔盐电解质均一浆料，然后将所述热电池熔盐电解质均一浆料叠层涂覆于所述薄型热电池正极极片上，在25-100℃下，干燥30min-24h固化，再在2-15Mpa下压制30s-5min，得薄型热电池正极-电解质组合极片；

（3）制备热电池负极均一浆料，然后将所述热电池负极均一浆料涂覆于导电衬底上，在25-100℃下，干燥30min-24h固化，再在2-15Mpa下压制30s-5min，得薄型热电池负极极片；

（4）制备热电池加热粉均一浆料，然后将所述热电池加热粉均一浆料叠层涂覆于所述薄型热电池负极极片上，在25-100℃下，干燥30min-24h固化，再在2-15Mpa下压制30s-5min，得薄型热电池负极-加热粉组合极片；

（5）将所述薄型热电池正极-电解质组合极片和薄型热电池负极-加热粉组合极片，由上到下按照正极-电解质-负极-加热粉的顺序进行叠放，再在2-15Mpa下压制30s-5min，得薄型热电池正极-电解质-负极-加热粉组合极片。

所述热电池正极均一浆料的制备方法为：将热电池正极粉体材料、第一粘结剂和第一分散剂混合，以200-1500r/min的转速，搅拌30min-24h，得热电池正极均一浆料；其中，各组分的质量百分含量为：热电池正极粉体材料15-80%、第一粘结剂0.2-10%和第一分散剂15-80%。

所述热电池正极粉体材料为FeS₂或CoS₂。

所述第一粘结剂为环氧树脂、聚四氟乙烯乳液、聚偏氟乙烯、聚乙烯醇和硅酸钠中的至少一种。

所述第一分散剂为去离子水。

在所述步骤（1）中，所述热电池正极均一浆料在导电衬底上的涂覆厚度为20-500um，涂覆速度为0.1-50cm/min，涂覆环境为自然环境或在湿度小于2%的环境或手套箱中。

所述热电池熔盐电解质均一浆料的制备方法为：将熔盐电解质、第二粘结剂和第二分散剂混合，以200-1500r/min的转速，搅拌30min-24h，得热电池电解质浆料；其中，各组分的质量百分含量为：熔盐电解质15-80%、第二粘结剂0.2-10%和第二分散剂15-80%。

所述熔盐电解质为KCl和LiCl的混合物或LiCl、LiBr和KBr的混合物；其中，在KCl和LiCl的混合物中，KCl的质量百分比为30-60%，LiCl的质量百分比为40-70%；在LiCl、LiBr和KBr的混合物中，LiCl的质量百分比为5-15%，LiBr的质量百分比为30-45%，KBr的质量百分比为40-60%。

在所述步骤（2）中，所述热电池熔盐电解质均一浆料在所述薄型热电池正极极片上的涂覆厚度为20-500um，涂覆速度为0.1-50cm/min，涂覆环境为在湿度小于2%的环境或手套箱中。

所述热电池负极均一浆料的制备方法为：将热电池负极粉体材料、第二粘结剂和第二分散剂混合，以200-1500r/min的转速，搅拌30min-24h，得热电池负极均一浆料；其中，各组分的质量百分含量为：负极材料15-80%、第二粘结剂0.2-10%和第二分散剂15-80%。