[发明专利]一种锂亚硫酰氯电池的电解液及其制备方法

权利要求书

1.一种锂亚硫酰氯电池的电解液，其特征在于：

所述电解液包括亚硫酰氯和预处理组分，所述预处理组分包括四氯铝酸锂、添加剂和替代电解质盐，且亚硫酰氯和预处理组分分开单独处理，减少亚硫酰氯的腐蚀性因素影响和减少环境水分接触；

所述添加剂为二氧化硫、聚氯乙烯、氯化溴和氯乙烯-偏二氯乙烯共聚物中的一种或多种，降低正负电极的阻抗，缓解电池的电压滞后现象；

所述替代电解质盐为卤硼酸盐，LiGaCl₄和Li₂B₁₀Cl₁₀中的一种或多种，减弱金属锂阳极的钝化，减小高温下储存电池起动时产生的电压滞后现象。

2.根据权利要求1所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述制备方法具体如下：

S1、主要原料准备

在通风良好的环境里用蒸馏法精制提纯亚硫酰氯，锂盐四氯铝酸锂在干燥箱内粉碎备用；

S2、预处理组分预先混合

在锂盐四氯铝酸锂中按比例添加替代电解质盐配比混合，加入添加剂预先混合处理，得到预处理组分；

S3、搅拌混合调配

在封闭的干燥气氛中，往亚硫酰氯中缓慢加入预处理组分，不断搅拌，以免放热太快，得到电解液，整个反应过程密闭操作，原料及电解液的流动通过惰性气体的加压和减压完成；

S4、净化除杂

在S3步骤中制得的电解液中放入光亮锂带，于70-80℃加热回流处理，让杂质和锂带充分作用，除去与锂作用的杂质，至溶液无色或微黄色，过滤后得到精制电解液。

3.根据权利要求2所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述锂盐四氯铝酸锂为LiCl与AlCl₃熔融络合制得，具体制备方法如下：

将等摩尔无水LiCl和无水AlCl₃在干燥气氛中研碎并充分混合，再在氩气气氛里加热到180℃使混合粉末溶成LiAlCl₄，之后进行冷却在干燥箱内粉碎装瓶备用。

4.根据权利要求2所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述添加剂的重量份为电解液总量的2％-10％；

所述二氧化硫气体通入预处理组分处理后需要静置10-15h，且在SO₂气体纯度≥99％的情况下通入SO₂气体质量为锂盐LiAlCl₄质量的30％-40％。

5.根据权利要求2所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述S3步骤中预处理组分所得的混合锂盐产物与亚硫酰氯的质量比为1:5-8；

所述S4步骤中加入光亮锂带的质量为电解液的0.1％-0.5％。

6.根据权利要求2所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述四氯铝酸锂和替代电解质盐的质量比为1:0.1-1，替代电解质盐比LiAlC1₄有较低的电导率，根据Li/SOCl₂电池的高倍率放电性能需求进行质量比例调整；

所述LiAlCl₄在电解液中的浓度优选为0.8-1.8mol/L。

7.根据权利要求2所述的一种锂亚硫酰氯电池的电解液的制备方法，其特征在于：所述添加剂还包括NbCl₅和PCl₅；

所述NbCl₅在电解液中添加阻止锂阳极表面形成枝晶，阻止在硫元素存在的条件下由反向电压所导致的起火型爆炸；

所述PCl₅最后添加，用于和Li/SOCl₂电池使用过程中产生的过量SO₂反应避免电池内压增加。