专利名称：制备用于锂电池的包含二硫化铁的阴极的方法
制备用于锂电池的包含二硫化铁的阴极的方法发明领域
本发明涉及具有包含锂的阳极和包含二硫化铁(FeS2)的阴极的锂一次电池和制 备用于此类电池的阴极的方法。
发明背景
具有锂阳极的一次(不可再充电的)电化学电池是已知的并且具有广泛的商业用 途。阳极基本上由锂金属组成。此类电池通常具有包含二氧化锰的阴极和包含溶解于有机 溶剂中的诸如三氟甲基磺酸锂(LiCF3SO3)的锂盐的电解质。该电池在本领域中被称为一次 锂电池(一次Li/MnA电池)，并且一般不旨在为可充电的。作为另外一种选择，具有锂金属 阳极但具有不同阴极的一次锂电池也是已知的。例如，此类电池具有包含二硫化铁(FeS2) 的阴极并被称作Li/FeS2电池。二硫化铁(FeS2)也被称作黄铁矿。Li/MnA电池或Li/FeS2 电池通常为圆柱形电池形式，通常为AA型号或AAA型号电池，但是也可为其它尺寸的圆柱 形电池。Li/Mn02电池具有约3.0伏的电压，这个电压是常规&1/^1102碱性电池的两倍，并且 所述电池还具有高于碱性电池的能量密度(瓦特-小时/cm3电池体积)。电池具 有介于约1. 2和1. 8伏之间的电压(新制的)，其大约与常规的Si/MnA碱性电池相同。然 而，电池的能量密度(瓦特-小时/cm3电池体积)却高于大小相当的Si/MnA碱性 电池。锂金属的理论比容量高，为3861. 4毫安-小时/克，而1 的理论比容量为893. 6 毫安-小时/克。1 的理论容量基于每个1 分子从4个Li转移4个电子，以产生元 素铁！^和2个Li2S的反应产物。即4个电子中的2个将1 中的!^f2的氧化态从+2转 变为元素铁(Fe°)中的0，而剩余的2个电子将硫的氧化态从1 中的-1转变成Li2S* 的-2。
总体上，Li/FeS2电池比相同尺寸的^1/ !! 碱性电池能量大得多。也就是说，对 于给定的连续耗用电流，尤其是在超过200毫安的较高耗用电流下，电池比Si/MnA 碱性电池的电压下降得平缓而持续时间更长，如可在电压对时间的放电特征图中明显看到 的那样。这导致由Li/FeS2电池可获得的能量输出比由相同尺寸的碱性电池可获得的更高。 Li/FeS2电池较高的能量输出更清楚且更直接地示于能量(瓦特-小时)对恒定功率(瓦 特)连续放电的曲线图中，其中新电池在少至0.01瓦特至5瓦特范围内的固定连续功率输 出下放电至完全。在此类测试中，以选自0. 01瓦特和5瓦特之间的恒定连续功率输出维持 耗用功率(当放电期间电池电压下跌时，逐渐减小负载电阻以提高耗用电流，从而保持固 定的恒定功率输出。)Liz^K2电池的能量(瓦特-小时)对功率输出(瓦特)绘制图高于 相同尺寸的碱性电池。尽管两种电池(新制)的起始电压大致相同，即，介于约1.2和1.8 伏之间。
因此，Li/FeS2电池优于相同尺寸的碱性电池，例如AAA、AA、C或D号或任何其它 尺寸电池，因为电池可与常规的Si/MnA碱性电池互换使用，并且将具有更长的使 用寿命，尤其是在较高功率要求的情况下。同样，为一次(不可再充电的)电池的 电池也可用来替换相同尺寸的可再充电的镍金属氢化物电池，所述镍金属氢化物电池具有 与电池大约相同的电压(新制)。因此，一次LiZ^K2电池可用于给需要在高脉冲功率要求下操作的数字照相机供电。
用于Li/FeS2电池的阴极材料最初可制备成诸如浆料混合物(阴极浆料)的形式， 其能够通过常规的涂覆方法容易地涂覆在金属基板上。添加到电池中的电解质必须为用于 Li/Fe&体系的合适的有机电解质，使得在所需的高功率输出范围内有效地发生必需的电 化学反应。电解质必须表现出良好的离子电导性并且还要足够稳定，并且不与未放电的电 极材料(阳极和阴极组分)发生不可取的反应，并且也不与放电产物反应。这是由于电解 质与电极材料(已放电的或未放电的)之间不可取的氧化/还原反应可能会逐渐污染电解 质并且降低其有效性或导致过量放气。这继而会导致灾难性的电池损坏。因此，用于Li/ FeS2电池中的电解质除了促进必需的电化学反应之外，还应对已放电的和未放电的电极材 料稳定。此外，所述电解质应当能够具有良好的离子迁移率，并且能够将锂离子(Li+)从阳 极传送至阴极，以便它能够参与阴极中必需的还原反应而产生LK2产物。
包含1 活性材料的阴极和阴极组合物自身的制备方法也是要重要考虑事项。阴 极一般以浆料的形式制备，其包含包括狗&活性材料、导电性碳粒和粘合剂的固体。添加溶 剂以溶解粘合剂并且提供固体组分在浆料中良好的分散和混合。将阴极浆料涂覆在薄的导 电基板的一侧或两侧上，然后干燥以蒸发掉溶剂并且在所述基板的一侧或两侧上留下干燥 的阴极涂层。这形成阴极复合材料片。用于形成浆料的溶剂如干燥介质、干燥时间和干燥 温度一样是要重要考虑事项。所有这些考虑事项能够影响基板上干燥的阴极涂层的性质。 如果对阴极浆料进行了差的溶剂选择或者如果未优化干燥方法，那么在阴极涂层上可能出 现裂纹，其继而可能降低电池性能。
用一片锂、一片包含1 活性材料的阴极复合材料以及介于其间的分隔体形成电 池电极组件。可将电极组件螺旋卷绕并且插入电池壳体中，例如，如美国专利4，707,421中 所示。用于电池的代表性的阴极涂层混合物描述于U. S. 6，849，360中。通常将阳 极片的一部分电连接到电池壳体上，其形成电池的负端子。使用与壳体绝缘的端帽来封闭 电池。阴极复合材料片可电连接到端帽上形成电池单元的正端子。通常将壳体卷曲在端帽 的周边边缘上以密封壳体的开口端。电池可内部装配有PTC(正热系数)装置或者类似装 置，以在电池暴露于滥用条件如短路放电或过热等情况下切断电池。
用于一次Li/Fe&电池中的电解质由溶解于“有机溶剂”中的“锂盐”形成。可用于 Li/FeS2 一次电池的电解质中的代表性锂盐参考美国专利5，290, 414和U. S. 6，849，360B2, 并包括诸如以下的盐三氟甲基磺酸锂，LiCF3SO3(LiTFS)；双三氟甲基磺酰亚胺锂， Li (CF3SO2)2N(LiTFSI)；碘化锂，LiI ；溴化锂，LiBr ；四氟硼酸锂，LiBF4 ；六氟磷酸锂，LiPF6 ； 六氟砷酸锂，LiAsF6 ；Li (CF3SO2)3C,以及各种混合物。在Li/FeS2电化学领域中，锂盐并不总 是可互换的，因为具体的盐最适宜于具体的电解质溶剂混合物。
^U. S. 5, 290, 414(Marple)中，报导了用于1 电池的有益电解质的使用，其中 所述电解质包含溶解于溶剂中的锂盐，所述溶剂包含与第二溶剂混合的1，3_ 二氧杂环戊 烷(DX)，所述第二溶剂为无环(非环)醚基溶剂。所提及的无环(非环)醚基溶剂可以为 二甲氧基乙烷(DME)、乙二醇二乙醚、二甘醇二甲醚和三甘醇二甲醚，其中优选的是1，2_ 二 甲氧基乙烷(DME)。如实例中所给出，二氧杂环戊烷和1，2_ 二甲氧基乙烷(DME)以基本 量存在于电解质中，即50%体积的1，3_ 二氧杂环戊烷(DX)和40%体积的二甲氧基乙烷 (DME)或25%体积的1，3-二氧杂环戊烷(DX)和75%体积的二甲氧基乙烷(DME)(第7栏，5第47-54行)。在诸如实例中所给出的溶剂混合物中的可离子化的具体锂盐为三氟甲基磺 酸锂，LiCF3SO30在第7栏，第18-19行中也提到了另一种锂盐，即双三氟甲基磺酰亚胺锂， Li (CF3SO2)2N15所述参考文献提出可任选添加第三溶剂，所述溶剂选自3，5-二甲基异_聰唑 (DMI)、3_甲基-2-卩恶唑烷酮、碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸亚丁酯(BC)、四氢呋 喃(THF)、碳酸二乙酯(DEC)、乙二醇亚硫酸酯(EGS)、二嗯烷、硫酸二甲酯(DMS)、以及环丁 砜(权利要求19)，优选的是3，5-二甲基异唑。
在U. S. 6，218，0 (Webber)中，公开了其中二氧杂环戊烷基溶剂和二甲氧基乙烷 基溶剂以约1 3的重量比(1重量份二氧杂环戊烷对3重量份二甲氧基乙烷)存在的电 解质溶剂体系。
在U. S. 6，849，360B2 (Marple)中公开了用于电池的电解质，其中所述电 解质包含溶解于有机溶剂混合物中的碘化锂盐，所述有机溶剂混合物包含1，3_ 二氧杂环 戊烷(DX)、1，2-二甲氧基乙烷(DME)、以及少量的3，5-二甲基异噃'唑(DMI)。(第6栏，第 44-48 行。)
在US 2007/0202409 Al (Yamakawa)中，关于用于Li/Fe&电池的电解质溶剂在第 33节有这样的叙述“有机溶剂的实例包括碳酸亚丙酯、碳酸亚乙酯、1，2_ 二甲氧基乙烷、 Y-丁内酯、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、1，3_ 二氧杂环戊烷、环丁砜、乙腈、碳酸二甲酯、以 及碳酸二丙酯，并且它们中的任一种或者它们中的两种或更多种可独立使用，或者以混合 溶剂的形式使用。”
这样的陈述容易使人误解，因为该技术仅仅提出根据要溶解在溶剂中的具体锂 盐，电解质溶剂的特定组合将可用于Li/i^S电池。(参见例如以上的U. S. 5，290, 414和 U. S. 6，849，360) Yamakawa的参考文献未提出来自以上列表的哪种溶剂组合将可用于任 何所给出的锂盐。
在U. S. 2006/0046152 (Webber)中，公开了用于锂电池的电解质体系，所述锂电池 可具有其中包含1 和!^eS的阴极。所公开的电解质包含溶于溶剂体系中的碘化锂盐，所 述溶剂体系包含1，2_ 二甲氧基丙烷和1，2-二甲氧基乙烷的混合物。
选择具体的有机溶剂或不同有机溶剂的混合物用来与任何一种或多种锂盐联合 以制备适用于电池的电解质是具有挑战性的。这并不是说许多锂盐和有机溶剂的 组合产生将完全不起作用的Li/FeS2电池。但是，与使用仅仅用任何已知锂盐和有机溶剂组 合形成的电解质的此类电池相关的挑战是所遇到的问题将有可能非常棘手，因此使得所 述电池对于商业使用不切实际。锂电池(一般来讲无论是锂一次电池，例如不可再充电的 1^/^1102或1^汗必2电池或者可再充电锂或锂离子电池)的开发历史表明仅仅锂盐与有机 溶剂的任何组合不被认为能得到优良的电池，即，表现出良好的、可靠的性能。因此，仅提供 了 电池可能用到的有机溶剂长列表的参考文献不必提出溶剂的组合或在具体溶剂 混合物中具体锂盐的组合，这些组合表现出特殊的或未预期的有益效果。
期望制备一种锂电池，所述锂电池具有包含锂或锂合金的阳极和包含二硫化铁 (FeS2)的阴极。还期望制备一种锂电池，所述锂电池具有包含锂或锂合金的阳极和其中 包含二硫化铁(FeS2)与另一种共活性(可放电的)材料的阴极，所述共活性材料优选为 如2008年4月16日提交的共同转让的美国专利申请序列12/148,030中所公开的硫化铁(FeS)。在该后来的专利申请中指出添加与1 混合的FeS材料可导致阴极制备期间的 某些有益效果，而不造成当电池用于正常用途(例如给数字照相机供电)时电池性能的任 何显著损失。为了表示方便，阴极中包含1 的锂电池可在本文中表示成Li/Fe&电池，而 在阴极中包含1 和FeS两者的锂电池可表示成Li/(i^S2+FeS)电池。
因此，期望找到改善的制备用于Li/Fe&电池或Li/0 和i^eS)电池的阴极的方 法。期望改善的方法导致能方便地制备由FeS2 (或1 和1 粉末、导电性碳、以及粘合 剂材料(全部与合适的溶剂混合在一起)的混合物形成的阴极浆料。期望可将阴极浆料在 基板(例如但不限于铝片或不锈钢片)的一侧或两侧上方便地涂覆至期望的涂层厚度，并 且可将湿的涂层方便地干燥，在基板上留下无缺陷的(或几乎无缺陷的)干燥的阴极涂层。 基板上干燥的涂层还必须能够经得起压延以压缩基板上干燥的阴极涂层。
期望找到改善的用于形成阴极浆料的溶剂或溶剂体系，其具有导致有益结果的性 质组合。用于形成阴极浆料的改善的溶剂应是用于粘合剂的强溶剂，并且能够与浆料中的 阴极固体良好地混合，得到颗粒在溶剂/粘合剂基质中的稳定悬浮液。
期望用于阴极浆料的溶剂或溶剂体系具有较高的沸点以能够在较高的温度并且 以较快的干燥时间干燥基板上的阴极涂层。所述溶剂应允许热空气干燥基板上的阴极涂 层，其中溶剂被容易地蒸发掉，其后在基板的一侧或两侧上留下干燥的无缺陷的阴极涂层。
期望所述粘合剂溶液在尽可能多的干燥过程中保护1 (或1 加FeS颗粒)以 防止或减少1 (或1 加FeS颗粒)直接暴露在干燥空气或其中所含的任何水分中的 量。延长空气和水分与1 和FeS颗粒表面的直接接触可能产生酸性污染物，降低这些颗 粒的电化学效率。
期望制备用于一次(非可再充电的)或Li/(i^S2+FeS)电池的阴极，所述 电池具有良好的供电能力，使得所述电池可用于代替可再充电电池以给数字照相机和类似 的电子设备供电。
发明概述
本发明涉及锂一次电池，其中阳极包含锂金属。锂可与少量其它金属(例如铝) 合金化，所述其它金属的含量通常小于锂合金的约或2%重量，但是可高达锂的5%重 量。形成阳极活性材料的锂优选为薄箔形式。所述电池具有包含阴极活性材料二硫化铁 (FeS2)(通常称为“黄铁矿”)的阴极。所述阴极还可包括另一种共活性材料，优选为与1 相容的硫化铁O^eS)共活性材料。每种阴极共活性材料必须是可放电的，即当电池用于正 常用途中时，所述共活性材料必须参与到有用的电化学反应中以产生有用的电能。相容的 阴极共活性材料是指在直接的氧化-还原或其它反应中，其不与1 或其它共活性材料直 接反应而失去其全部或基本量的电化学容量。如果将共活性材料添加到1 阴极混合物 中，其应当在电解质中稳定并且不与任何的阴极添加剂或阴极集电器或者任何其它的电池 组分反应。全部的阴极共活性材料应具有相同或在约10%内类似的OCV(开路电压)。每 种阴极共活性材料相对于锂阳极的OCV应理想地介于约1. 7和1. 8伏特之间，使得其接近 与1 (其具有约1.75伏特的OCV(新制的))相容。当电池对于相同负载放电时，在所述 锂电池中，包含1 和共活性材料的阴极应表现出与仅具有1 作为阴极活性材料的相同 电池相似的负载电压特征图(在约10%之内)。硫化铁O^eS)具有609. 8毫安-小时/克 的理论比容量，其比1 893. 6毫安-小时/克的理论比容量更低。然而，如共同转让的7美国专利申请序列12/148，030中所示，向1 阴极添加FeS可改善阴极的总体放电效率， 尤其是在高速放电条件下。
如以上共同转让的专利申请中所示，如果将FeS添加到1 阴极混合物中，不管 所采用的电解质，FeS的含量理想地为按阴极中1 和FeS的总重量计介于约5%和30% 之间。优选地，1 具有介于约20和35微米之间的平均中值(D5tl)粒度，而FeS具有介于 约5和15微米之间的平均中值(D5tl)粒度。干燥的阴极涂层中1 加FeS的总含量可以为 按所述干阴极的重量计介于约83%和94%之间，优选按所述干阴极的重量计介于约83% 和93%之间，通常按所述干阴极的重量计介于约85%和92%之间。
如果锂电池在阴极中具有1 和FeS两者(Li/(FeS2+FeS)电池)，那么所述电池 具有以下基本的放电反应(假定1 和FeS是等摩尔量的)(一步机理)
腿
4Li = 4Li++4e式 1
2Li = 2Li++2e式 IA
腿
FeS2+4Li++4e = Fe+2Li2S式 2
FeS+2Li++2e = Fe+2Li2S式 2k
总反应
FeS2+FeS+6Li = 2Fe+3Li2S 式 3
期望电池为螺旋卷绕电池形式，所述螺旋绕卷电池包括螺旋卷绕的阳极 片和阴极复合材料片，分隔体位于其间。然而，所述阳极片和阴极复合材料电池可以未卷绕 的形式应用于纽扣电池或硬币电池或具有至少一个平坦表面的电池中。所述阴极复合材料 片可以由阴极浆料形成，其包含涂覆在基板(优选为导电的基板)的至少一侧上的二硫化 铁(FeS2)阴极活性材料。(除非另外指明，所述阴极浆料在环境条件下形成，例如在约22°C 下。)作为另外一种选择，所述阴极浆料可包含二硫化铁(FeS2)粉末和硫化铁0 粉末 的混合物。在该后者情况下，FeS含量可通常为按阴极浆料中存在的1 和!^S的总量计 介于约5%和30%之间。所述阴极浆料还包括导电性碳粒(例如乙炔黑和石墨)、聚合物粘 合剂材料、以及溶剂。(如本文所用，术语“浆料”将具有其普通的字典含义，并因此被理解 成固体颗粒在液体中的分散体和悬浮液。)
可将阴极浆料涂覆到诸如铝片或不锈钢片的导电基板上以形成湿阴极复合材料 片。所述导电基板用作阴极集电器。然后将溶剂蒸发掉，留下干燥的阴极涂层混合物，所述 阴极涂层混合物包含彼此粘结在一起的1 (或1 和FeS的混合物)以及导电性碳粒和 聚合物粘合剂，并且使干燥的涂层粘结到基板上。优选地，然后类似地用阴极浆料涂覆导电 基板的相对侧并且将溶剂从该第二涂层上蒸发掉。这形成干阴极复合材料片，其可经受压 延以在基板的每侧上压缩阴极涂层。
在本发明的一个主要方面，通过向混合物添加氢化萘溶剂，优选1，2，3，4_四氢 化萘(萘满溶剂)而形成阴极浆料，所述混合物包含1 (或1 加1 、苯乙烯-乙烯 / 丁烯-苯乙烯(SEBS弹性体嵌段共聚物粘合剂)(优选KRATON G1651弹性体(Kraton Polymers, Houston, Texas)),以及导电性碳(优选乙炔黑和石墨的混合物)。这种KRATON 聚合物为成膜剂，并且对阴极混合物中的1 (或1 加1 颗粒以及导电性碳粒具有良8好的亲和力和粘结性。在本发明的另一个主要方面，通过使用十氢化萘(萘烷溶剂)形成阴极浆料。形成 了阴极浆料，其包含FeS2 (或FeS2加FeS)、苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBS弹性体嵌段 共聚物粘合剂)(优选KRATON G1651弹性体)、以及导电性碳(优选包含乙炔黑和石墨)， 全部与十氢化萘(萘烷溶剂)混合。阴极浆料混合物还可采用1，2，3，4_四氢化萘(萘满) 和十氢化萘(萘烷)溶剂的混合物。在该后者情况下，1，2，3，4_四氢化萘(萘满)对十氢 化萘(萘烷)的重量比可理想地在介于约46至14的范围内。1,2,3,4-四氢化萘(萘满溶剂)具有化学式CltlH12和132. 21的分子量。它具有化 学文摘登记号119-64-2。它是无色液体，具有206°C的沸点、0. 981g/cm3的密度和结构式
权利要求
1.一种制备电池阴极的方法，所述电池具有包含锂金属和锂合金中的至少一者的阳极 和包含二硫化铁(FeS2)的阴极，所述方法包括以下步骤a)将二硫化铁(FeS2)粉末、导电性碳、粘合剂材料、以及溶剂混合以制备阴极浆料混合 物，其中所述粘合剂材料包含苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯(SEBQ嵌段共聚物，并且所述 溶剂包含氢化萘化合物，b)将所述阴极浆料涂覆到基板的至少一侧上以制备湿阴极复合材料片，c)使所述湿阴极复合材料片通过烘箱以蒸发掉所述溶剂并由此制备干阴极复合材料 片，所述干阴极复合材料片在所述基板的至少一侧上包含干阴极涂层。
2.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)还包括将硫化铁0 粉末与二硫化铁 (FeS2)粉末、导电性碳、粘合剂材料、以及溶剂混合以制备阴极浆料混合物。
3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述粘合剂为弹性体嵌段共聚物。
4.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述氢化萘包括十氢化萘、1，2，3，4_四氢 化萘或它们的混合物。
5.如前述任一项权利要求所述的方法，其中步骤(b)包括将所述阴极浆料涂覆到所述 基板的两侧上，以在步骤(c)中得到在所述基板的每一侧上的干阴极涂层。
6.如前述任一项权利要求所述的方法，其中所述基板是导电的片材。
7.如前述任一项权利要求所述的方法，其中在步骤(c)中，热空气通过所述烘箱以蒸 发掉所述阴极复合材料中的溶剂，从而制备所述干阴极片。
8.如权利要求7所述的方法，其中使所述湿阴极复合材料片通过所述烘箱中的多个区 域，其中按空气流动的方向保持每个区域温度逐渐升高。
9.如权利要求5所述的方法，所述方法还包括d)使所述干阴极片通过压延步骤，其中所述基板的每侧上的阴极涂层被压缩。
10.如权利要求9所述的方法，其中在所述压延后所述基板的每侧上的干阴极涂层的 孔隙率介于约17%和23%之间。
11.一种一次电化学电池，所述电池包括外壳；正端子和负端子；包含锂金属和锂合金 中的至少一者的阳极；其内插入了电解质的阴极，其中所述阴极通过如前述任一项权利要 求所述的方法制备。
12.如权利要求11所述的电池，其中所述电池具有放电特性，使得当所述电池经历脉 冲放电方案时，所获得的所述脉冲循环数大于650，所述脉冲放电方案由以下步骤组成向 所述电池施加一系列脉冲循环直至达到0. 9伏的截止电压，其中每个所述脉冲循环由以下 步骤组成向所述电池施加1. 5瓦的脉冲2秒，接着立即施加0. 65瓦的脉冲洲秒，其中连 续重复所述脉冲循环10次，接着使所述电池停歇阳分钟，接着重复所述脉冲循环10次，接 着是连续循环方式的所述停歇直至达到0. 9伏的截止电压。
13.如权利要求11所述的电池，其中至0.9伏的截止电压所获得的脉冲循环数介于约 650和750之间。
14.如权利要求11所述的电池，其中所述阳极和阴极为螺旋卷绕的，在它们之间具有 分隔体膜片。
15.如权利要求11所述的电池，其中所述电池具有放电特性，使得当施加脉冲放电方 案时，所得的比率Rp介于约0. 08和0. 15之间，其中Rp — [Po. 9V~Pl. 05V]/Po. 9V其中，P。.9V为将所述电池放电至0. 9V的截止电压所获得的脉冲循环数，并且Pu5v为将 所述电池放电至1. 05V的截止电压所获得的脉冲循环数；其中所述脉冲放电方案由向所述电池施加一系列脉冲循环组成，其中每个所述脉冲循 环由以下步骤组成向所述电池施加1. 5瓦的脉冲2秒，接着立即施加0. 65瓦的脉冲28秒， 其中连续重复所述脉冲循环10次，接着使所述电池停歇55分钟，接着重复所述脉冲循环10 次，接着是连续循环方式的所述停歇直至达到所述1. 05V和0. 9V的截止电压，其中在所述 电池制造的约5年之内，向所述电池施加所述脉冲放电方案。
全文摘要
本发明公开了一种一次电池，所述电池具有包含锂或锂合金的阳极和包含二硫化铁(FeS2)或二硫化铁(FeS2)和硫化铁(FeS)的混合物以及导电性碳粒的阴极。制备包含FeS2或FeS2加FeS粉末、导电性碳、粘合剂、以及溶剂的阴极浆料。所述粘合剂优选为苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物。在利用氢化萘溶剂以形成阴极浆料中发现了一个优点。优选的溶剂是1，2，3，4-四氢化萘或十氢化萘以及它们的混合物。将浆料混合物涂覆到导电基板上，然后溶剂蒸发而在基板上留下干燥的阴极涂层。可使用较高的干燥温度而得到抗裂的干阴极涂层。可将阳极与阴极螺旋卷绕，分隔体位于其间，然后插入电池壳体中，接着加入电解质。
文档编号H01M4/13GK102037591SQ200980118813
公开日2011年4月27日 申请日期2009年5月19日 优先权日2008年5月23日
发明者F·J·伯科威茨, M·斯特万诺维奇, M·波津, S·J·施佩希特, Y·V·库兹尼特索瓦 申请人:吉列公司