[发明专利]一种热电池用负载改性颗粒的纤维隔膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种热电池用负载改性颗粒的纤维隔膜及其制备方法，属于热电池电解质制备技术领域。具体步骤为：将负载颗粒所对应的金属低熔点盐升温至其熔点以上，通过保温使低熔点金属盐和热电池纤维隔膜充分复合，然后在电炉或气氛炉中，将金属低熔点盐上升至金属低熔点盐的分解温度以上，形成相对应的氧化物或氟化物，实现改性颗粒在热电池用纤维隔膜中进行快速均匀负载的目的。本发明能够实现改性颗粒在热电池用纤维隔膜表面快速大量均匀负载，同时制备方法简单，具有广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于热电池用纤维隔膜制备技术领域，具体涉及到一种热电池用负载改性颗粒的纤维隔膜及其制备方法。

背景技术

热电池属于热激活式贮备电池，其主要由正极、电解质、负极、加热材料等组成，具有激活时间短、贮存时间长、工作温度范围宽、比功率高等优点，广泛应用于各种军事及民事领域中。

目前，热电池主要使用颗粒或纤维隔膜作为熔盐电解质吸附剂和正、负极隔离层。使用纤维隔膜作为电解质吸附剂和正、负极隔离层时，具有厚度小、易成型等优点，可在热电池生产制造中得到广泛应用。但是，当使用纤维隔膜作为吸附熔盐电解质时，由于其纤维表面常常较为光滑，对熔盐电解质的吸附能力较弱，需采用MgO、Al₂O₃等颗粒，对纤维的表面进行改性，增强纤维隔膜对熔盐电解质的负载能力。目前，热电池用纤维隔膜的改性颗粒的负载方法主要是通过将纤维隔膜浸渍在金属盐的饱和溶液，然后通过干燥或煅烧等方式，实现改性颗粒在纤维隔膜表面的均匀负载，存在改性颗粒负载量小、负载效率低等问题，难以满足热电池的实际使用需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种热电池用负载改性颗粒的纤维隔膜及其制备方法，可以解决现有方法对热电池用纤维隔膜进行改性颗粒负载时，改性颗粒负载量小、负载效率低等问题。

为达上述目的，本发明提供了一种热电池用负载改性颗粒的纤维隔膜的制备方法，包括以下步骤：将改性颗粒的金属盐和其它功能助剂混合后，制得金属盐混合物；将金属盐混合物转移至热电池用纤维隔膜材料表面，并加热至所述金属盐混合物熔点以上，再经过气体保温和煅烧，即可。

进一步地，改性颗粒和热电池用纤维隔膜材料包括MgO、Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、BN、MgF₂、AlF₃、SiF₄、ZrF₄、Mg₃N₂、ZrN、AlN和Si₃N₄中的至少一种。

进一步地，金属盐包括Mg(NO₃)₂、Al(NO₃)₃、MgCO₃、MgCl₂、AlCl₃、、Al₂(CO₃)₃、Zr(NO₃)₄、Zr(CO₃)₂和它们的含结晶水化合物中的至少一种。

进一步地，功能助剂包括锂盐、钾盐、钠盐、铯盐和它们的含结晶水化合物中的至少一种。