[發(fā)明專(zhuān)利]一種含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810042237.0
• 申請(qǐng)日: 2008-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101345306A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郭永勝;葛紅花;國(guó)瑞峰;吳一平;周?chē)?guó)定
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海電力學(xué)院
• 主分類(lèi)號(hào): H01M4/36
• 分類(lèi)號(hào): H01M4/36;H01M10/40;H01M6/16
• 代理公司: 上海申匯專(zhuān)利代理有限公司
• 代理人: 吳寶根

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池，特別涉及一種高放電容量的含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池。

背景技術(shù)

鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池是目前已實(shí)現(xiàn)化學(xué)電源中比能量最高的電池，它具有工作電壓高、放電電壓平穩(wěn)(堪與鋅銀電池相比擬)、比能量高(質(zhì)量比能量約為同樣鋅銀電池的兩倍)、使用溫度范圍廣(可在-40℃～+55℃溫度范圍內(nèi)工作)和貯存壽命長(zhǎng)(5～10年)等優(yōu)點(diǎn)。對(duì)衛(wèi)星等航天器來(lái)講，一次電源太重一直是減輕航天器的發(fā)射重量，提高衛(wèi)星有效載荷的制約因素，我國(guó)返回式衛(wèi)星等短周期航天器是以鋅銀電池作為主電源。我國(guó)一些航天、軍工電源廠已經(jīng)生產(chǎn)Li/SOCl₂電池，其中航天電源專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠中國(guó)航天科工集團(tuán)公司梅嶺化工廠研制的大容量Li/SOCl₂電池已在某系列返回式衛(wèi)星上用作溫控、濕控等輔助電源。如能以Li/SOCl₂電池取代鋅銀電池作為航天器的主電源，可使航天器電源系統(tǒng)的質(zhì)量和體積均減小三分之一以上；此外，Li/SOCl₂電池的濕態(tài)存放時(shí)間長(zhǎng)達(dá)5-10年，而目前使用的鋅銀電池濕態(tài)存放時(shí)間僅幾個(gè)月，并且鋅銀電池使用前需要在靶場(chǎng)進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的技術(shù)準(zhǔn)備，顯然，Li/SOCl₂電池更加符合武器系統(tǒng)的戰(zhàn)術(shù)技術(shù)要求。導(dǎo)彈、衛(wèi)星等飛行器使用的一次電源不僅要求比能量高，還需具備較大的輸出功率，即電池要具有一定的脈沖放電能力和高速率放電性能。但是，常規(guī)Li/SOCl₂電池存在著安全性問(wèn)題、電壓滯后和電流輸出能力問(wèn)題，要想用Li/SOCl₂電池取代作為主電源的鋅銀電池，還需要進(jìn)一步改善或解決Li/SOCl₂電池的電壓滯后問(wèn)題和安全問(wèn)題。

電解液中添加BrCl被認(rèn)為是改善和解決鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池的電壓滯后和安全性、提高電流輸出能力的最有效方法。但對(duì)這種含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池的研究，還有許多工作需要進(jìn)行。如儲(chǔ)存過(guò)程中穩(wěn)定性問(wèn)題，提高電池放電容量，提高大電流放電能力等都需要進(jìn)一步的研究。通過(guò)改善碳陰極性能、在鋰陽(yáng)極表面涂覆保護(hù)層、電解液的改進(jìn)等均有利于提高電池的性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高放電容量及高工作電壓的含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

碳陰極的鈍化是影響鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池放電容量的重要原因。在鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池中，可以通過(guò)在碳陰極和電解液中加入電催化劑酞菁鈷來(lái)抑制放電過(guò)程中碳陰極的鈍化，提高其反應(yīng)活性，根據(jù)催化劑的作用效果和成本因素確定合適的催化劑用量。將表面粗糙的鋰片壓制在不銹鋼表面上作為陽(yáng)極，將加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4％的電催化劑酞菁鈷的碳膜為陰極，鎳網(wǎng)作為陰極集流體，電解液為含2M?BrCl的1M?LiAlCl₄/SOCl₂，并加入0～0.5％的電催化劑酞菁鈷。

本發(fā)明所能達(dá)到的技術(shù)效果：

通過(guò)在電池碳陰極及電解液中添加適量的酞菁鈷，改善了碳陰極的多孔性，對(duì)LiCl在陰極表面的沉積有較好的抑制作用。交流阻抗譜以及恒流放電曲線表明，碳陰極及電解液中含有酞菁鈷使含氯化溴的鋰/亞硫酰氯電池的放電容量提高20％以上，工作電壓提高0.15V以上，并且其大電流放電能力也有所提高。

附圖說(shuō)明

圖1是兩種不同的含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池的碳陰極交流阻抗譜

圖2是兩種不同的含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池的3mA恒流放電曲線

圖3是兩種不同的含氯化溴的鋰/亞硫酰氯(Li/SOCl₂)電池的5mA恒流放電曲線

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)例一：