一种新型氟离子热电池及其制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111354954A(43)申请公布日2020.06.30(21)申请号202010207655.1H01M4/62(2006.01)(22)申请日2020.03.23H01M4/58(2010.01)H01M2/16(2006.01)(71)申请人贵州梅岭电源有限公司地址563000贵州省遵义市汇川区中华路705号(72)发明人唐军占志强贾怀杰赵文莉谢天舒赵贵平(74)专利代理机构贵州派腾知识产权代理有限公司52114代理人周黎亚(51)Int.Cl.H01M6/36(2006.01)H01M6/00(2006.01)H01M6/18(2006.01)H01M6/50(2006.01)权利要求书2页说明书9页附图3页(54)发明名称一种新型氟离子热电池及其制备方法(57)摘要本发明公开了一种新型氟离子热电池，由基片(1)、正极片(2)、隔膜片(3)、负极片(4)、集流片(5)、加热片(6)组成，所述隔膜片(3)为三元全氟隔膜片，由电解质和氧化镁改性的石棉纤维混合烧结而成，所述正极片(2)由氟化物、导电材料、电解质制成。本申请新型氟离子热电池化学稳定性好，高温工作过程中不存在容量损失；具有高的比能量，可以提升热电池比能量；可以提高氟离子放电容量，且负极可以选用除锂合金以外的其他金属，降低热电池成本；热电池单体开路电压大于2.8V，可以减少电池空间高度。CN111354954ACN111354954A权利要求书1/2页1.一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述新型氟离子热电池由基片(1)、正极片(2)、隔膜片(3)、负极片(4)、集流片(5)、加热片(6)组成，所述隔膜片(3)为三元全氟隔膜片，由电解质和氧化镁改性的石棉纤维混合烧结而成，所述正极片(2)由氟化物、导电材料、电解质制成。2.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述电解质为高电导三元全氟电解质，即LiF-NaF-KF。3.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述氟化物为Bi-Co-FX复合物。4.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述氟化物为分析级原材料，在220℃氩气气氛中除水，之后进行摩尔比BiF3:CoF3＝1：1混合，同时加入1％锂硅合金粉和5％超细轻质氧化镁，最后在450℃氩气气氛保持2小时。5.根据权利要求1所述的一种新型氟离子热电池，其特征在于：所述负极片(4)由锂硅合金粉末和电解质制成，该电解质为高电导三元全氟电解质，即LiF-NaF-KF。6.一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：①正极片的制备先将电解质真空干燥处理，然后与氟化物、导电材料按照一定的比例混合，经过球磨、烧结、粉碎、过筛后，再一次进行球磨，干燥后蜡封，保存于干燥器中，得到所述正极片，备用；②隔膜片的制备分别将LiF、NaF和KF脱水、干燥后进行称量，按照质量比30–11–59混合均匀后氨气气氛500℃下高温煅烧，再经速冷、粉碎、过筛、干燥后获得共熔粉，加入高温处理后的30％超细轻质氧化镁，混合均匀后高温处理，再经速冷、粉碎、过筛、干燥后获得隔膜片；③负极片的制备将锂硅合金粉末和电解质混合均匀后，再经过筛、干燥制得负极片；④加热片的制备将超细铁粉与干燥的高氯酸钾混合均匀，制得加热片；⑤集流片的制备将不锈钢箔片冲制成圆片，经表面去污、去油处理后，烘干备用；⑥新型氟离子热电池制备将基片、正极片、隔膜片、负极片、集流片、加热片按照热电池组装方式进行组装，按照基片、复合片(正极片+隔膜片)、负极片、集流片、加热片依次叠加在一起，获得所述新型氟离子热电池。7.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤①中，所述正极材料为Bi-Co-FX复合物、1％锂硅合金粉、5％超细轻质氧化镁，最后在450℃氩气气氛保持2小时。8.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤②中，所述电解质按照质量比LiF–NaF–KF＝30–11–59混合，之后加入质量分数30％超细轻质氧化镁。9.根据权利要求6所述的一种新型氟离子热电池的制备方法，其特征在于：在步骤④2CN111354954A权利要求书2/2页中，所述超细铁粉与高氯酸钾的质量比＝4.5～6:1。3CN111354954A说明书1/9页一种新型氟离子热电池及其制备方法技术领域[0001]本发明属于热电池生产加工技术领域，尤其涉及一种新型氟离子热电池及其制备方法。背景技术[0002]热电池是一种熔融盐电解质贮备电池，在常温下电解质是不导电的固体，使用时通过撞击火帽或点燃电发火头，引燃单元热电池内部的烟火热源，使电解质熔融，激活热电池组，从而给用电设备提供所