專利名稱：鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及二氧化錳改性技術，尤其是指一種鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法。
背景技術：
以活潑的金屬鋰為陽極，二氧化錳為陰極，有機溶劑為電解液的鋰-二氧化錳電化學體系電池，因其比能量高，工作電壓高，使用壽命長等特點，廣泛地應用在計算機、自動化儀表、照相機等方面。
鋰-二氧化錳電化學體系電池的電性能主要取決于陰極活性物質二氧化錳，尤其是電池的大負載放電性能和放電容量。為改善電解二氧化錳的電性能，目前鋰-二氧化錳電化學體系電池用電解二氧化錳的改性方法是將電解二氧化錳粉末直接暴露在空氣中高溫煅燒。二氧化錳在高溫煅燒轉型過程中會受到空氣中的氧氣及氮氣等影響，高溫處理后的二氧化錳晶型會有部分坍塌，從而加大Li+穿插進其隧道結構的阻力，Li+擴散能力降低，阻抗增加，使鋰-二氧化錳電化學體系電池的大負載放電性能和放電容量性能存在不足。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡單、保證二氧化錳良好的隧道結構及晶型轉變(γ晶型變?yōu)棣门cβ混合晶型)更合理、以提高二氧化錳在鋰-二氧化錳電化學體系電池中的電化學活性的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法。
本發(fā)明的目的是通過下述的技術方案實現(xiàn)一種鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，是將電解二氧化錳粉末在370～380℃的溫度下處理10～24小時，其中處理時通入惰性氣體進行保護。
上述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法中所述的惰性氣體是氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣的其中之一或它們的組合。
上述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法中所述的惰性氣體在高溫空間中形成對流。上述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法中所述的惰性氣體含量在95％以上。
本發(fā)明采用上述改性處理方法對二氧化錳粉末進行處理，可以使二氧化錳充分接觸惰性氣體，較少和杜絕氧氣等與二氧化錳接觸，同時降低了環(huán)境氣氛中的水蒸氣含量，而更有利于脫去二氧化錳中的微量結晶水，可顯著提高了二氧化錳電化學活性，經(jīng)CR123A試驗電池的平均放電容量由現(xiàn)有的44.9h、1350mAh，提高到52.7h、1580mAh。
具體實施例方式
下面通過具體實施例對本發(fā)明作進一步說明，但不構成對本發(fā)明的任何限制。
實施例11.電解二氧化錳熱處理溫度及時間一組用500℃鼓風干燥箱在370～380℃條件下處理電解二氧化錳24小時，升溫、保溫及降溫過程均通入95％以上的氬氣進行保護并形成對流。
另一組按現(xiàn)有技術對電解二氧化錳進行加熱處理。
2.電池正極配方二氧化錳∶膠體石墨∶乙炔碳黑∶四氟∶酒精＝46.5kg∶1.8kg∶1.7kg∶3.5L∶2L，混合均勻。
3.電解液配方1mol/l LiClO4的PC(碳酸丙烯脂)、DME(乙二醇二甲醚)和DIOX(二氧戊環(huán))的混合溶液(其中體積比PC50％、DME20％、DIOX30％)，電液含水量＜0.2mg/ml，每只電池電解液量3.0g。
4.二氧化錳正極極片工藝長度210±0.5mm，寬度24±0.2mm，重量6.7～7.8g。
5.鋰帶負極極片工藝長度230.5±0.5mm，寬度22±0.1mm。
6.電池容量根據(jù)IEC標準(IEC60086-2)放電，即23±2℃條件下100Ω恒阻放電至2.0V。
7.將上述兩種改性后的電解二氧化錳根據(jù)CR123A電池的生產工藝要求組裝CR123A實驗電池，實驗結果見表1所示。
表1不同改性方法對鋰-二氧化錳電化學體系電池電性能的影響

實施例21.電解二氧化錳熱處理溫度及時間用500℃鼓風干燥箱在370～380℃條件下處理電解二氧化錳10小時，升溫、保溫及降溫過程均通入95％以上的氦氣進行保護并形成對流。
2.其余步驟及實驗電池的組裝方法與實施例1相同，實驗結果如表2所示。
表2氦氣保護改性電解二氧化錳的實驗電池

實施例31.電解二氧化錳熱處理溫度及時間用500℃鼓風干燥箱在370～380℃條件下處理電解二氧化錳20小時，升溫、保溫及降溫過程均通入95％以上的氙氣進行保護并形成對流。
2.其余步驟及實驗電池的組裝方法與實施例1相同，實驗結果如表3所示。
表3氙氣保護改性電解二氧化錳的實驗電池

實施例4
1.電解二氧化錳熱處理溫度及時間用500℃鼓風干燥箱在370～380℃條件下處理電解二氧化錳24小時，升溫、保溫及降溫過程均通入95％以上的氦、氙混合氣進行保護并形成對流。
2.其余步驟及實驗電池的組裝方法與實施例1相同，實驗結果如表4所示。
表4氦、氙混合氣保護改性電解二氧化錳的實驗電池

權利要求
1.一種鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，是將電解二氧化錳粉末在370～380℃的溫度下處理10～24小時，其特征是處理時通入惰性氣體進行保護。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，其特征是所述的惰性氣體是氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣的其中之一或它們的組合。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，其特征是所述的惰性氣體在高溫空間中形成對流。
4.根據(jù)權利要求1所述的鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，其特征是所述的惰性氣體含量在95％以上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋰電池用電解二氧化錳的改性處理方法，屬于二氧化錳改性技術領域，是將電解二氧化錳粉末在370～380℃的溫度下處理10～24小時，其中處理時通入惰性氣體進行保護。本發(fā)明的方法工藝簡單、保證二氧化錳良好的隧道結構及晶型轉變(γ晶型變?yōu)棣门cβ混合晶型)更合理、可提高二氧化錳在鋰－二氧化錳電化學體系電池中的電化學活性。
文檔編號C01G45/02GK1933218SQ20061003705
公開日2007年3月21日 申請日期2006年8月16日 優(yōu)先權日2006年8月16日
發(fā)明者王圣平, 郭志東, 郭志勤 申請人:廣州微宏電源科技有限公司