本發(fā)明涉及鋰電池制作領(lǐng)域，具體為一種鋰氧化銅電池的制造方法。
背景技術(shù)：
可循環(huán)充電鋰離子電池是現(xiàn)今電化學(xué)領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)化幾乎最為成功的應(yīng)用產(chǎn)品之一，它能以化學(xué)能的方式輕而易舉幫助人們將電能進(jìn)行儲(chǔ)存與轉(zhuǎn)移，是當(dāng)今幾乎所有電子消費(fèi)領(lǐng)域、IT產(chǎn)業(yè)周邊產(chǎn)品、工業(yè)小型電氣工具等領(lǐng)域支持后備電源的不二之選，并預(yù)計(jì)鋰離子電池將在未來新動(dòng)力能源汽車領(lǐng)域發(fā)揮出不可取代的作用。鋰離子電池問世僅僅不到三十年，相比于閥控鉛酸蓄電池(VRLA)、可充電鎳鎘電池(Ni-Cd)或鎳氫電池(Ni-MH)來說，鋰離子電池以其單位能量密度高、可適用范圍廣泛，以及優(yōu)異的大電流放電等優(yōu)勢成為這些二次電池中的佼佼者。而氧化銅是工業(yè)加工制造過程中常用的深棕色或者黑色固體粉末材料，是一種反磁性p型半導(dǎo)體。在氣敏傳感器、存儲(chǔ)材料介質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換材料、生物醫(yī)藥等跨學(xué)科領(lǐng)域，氧化銅作為多面手材料已備受科研工作者的關(guān)注。
鋰氧化銅電池具有較好的儲(chǔ)存性能，通常條件下可儲(chǔ)存十年以上，其用途十分廣泛，在收音機(jī)、錄音機(jī)、小型計(jì)算器、燈具、手電筒、照相機(jī)、閃光燈、電動(dòng)工具、通訊產(chǎn)品和小型用電器具中可大量采用，亦可作太陽能收音機(jī)與計(jì)算機(jī)的備用電源等。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的用電器具將不斷問世，鋰氧化銅電池自身的功效將進(jìn)一步發(fā)展，這些都使鋰氧化銅電池應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣，可以預(yù)見鋰氧化銅電池將成為民用電池中的主導(dǎo)產(chǎn)品之一。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種鋰氧化銅電池的制造方法，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種鋰氧化銅電池的制造方法，鋰氧化銅電池的制造方法包括以下步驟：
(1)在320-350mL蒸餾水中，加入4.8mmol銅鹽和14.4mmol尿素，所述銅鹽與尿素物質(zhì)的量比為1:3；
(2)將步驟(1)產(chǎn)生的溶液經(jīng)磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?0-40min，而后將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)移至容積400-450mL聚四氟乙烯水熱合成釜中，并放入150-180℃電熱烘箱，時(shí)間為16-18h；
(3)到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將水熱釜與電熱烘箱一起自然冷卻至室溫、取出；
(4)將反應(yīng)后的固體液體混合物反復(fù)離心，并用蒸餾水、乙醇多次反復(fù)洗滌，得到黑色粉末固體；
(5)將黑色固體粉末置真空干燥箱于75-100℃環(huán)境下充分干燥10-12h；
(6)再將黑色粉末固體顆粒再經(jīng)管式爐350-400℃煅燒2-3h，然后冷卻至常溫；
(7)將黑色粉末固體與溶于N-甲基吡咯烷酮的黏結(jié)劑充分?jǐn)嚢柚梁隣?，然后均勻地涂覆在銅箔上；
(8)然后將涂覆好的銅箔放在100-110℃下干燥10-12h；
(9)干燥完成后冷卻至室溫，經(jīng)10MPa碾壓沖成直徑為10mm的圓片；
(10)裝配電池與測試電池。
進(jìn)一步地，所述步驟(1)中的銅鹽為硝酸銅。
進(jìn)一步地，所述步驟(7)中的黏結(jié)劑為聚偏氟乙烯。
進(jìn)一步地，所述步驟(10)中的裝配電池，以極片、隔膜、鋰片、泡沫鎳的順序置于正負(fù)極扣殼內(nèi)，而后用移液槍充入電解液。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
本發(fā)明的一種鋰氧化銅電池的制造方法，通過采用氧化銅作為電池負(fù)極，在產(chǎn)品使用完后產(chǎn)物為銅，可以對銅資源進(jìn)行循環(huán)利用，而且價(jià)格低廉、無毒、制備簡單、儲(chǔ)存方便，同時(shí)采用本方法進(jìn)行制作，可避免了使用過于復(fù)雜的制備流程、降低了使用成本，也避免過多有毒有害的化學(xué)試劑或原料的使用，對環(huán)境保護(hù)起到積極的作用。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
實(shí)施例1
一種鋰氧化銅電池的制造方法，鋰氧化銅電池的制造方法包括以下步驟：
(1)在320mL蒸餾水中，加入4.8mmol銅鹽和14.4mmol尿素，所述銅鹽與尿素物質(zhì)的量比為1:3；
(2)將步驟(1)產(chǎn)生的溶液經(jīng)磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?0min，而后將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)移至容積400mL聚四氟乙烯水熱合成釜中，并放入150℃電熱烘箱，時(shí)間為16h；
(3)到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將水熱釜與電熱烘箱一起自然冷卻至室溫、取出；
(4)將反應(yīng)后的固體液體混合物反復(fù)離心，并用蒸餾水、乙醇多次反復(fù)洗滌，得到黑色粉末固體；
(5)將黑色固體粉末置真空干燥箱于75℃環(huán)境下充分干燥10h；
(6)再將黑色粉末固體顆粒再經(jīng)管式爐350℃煅燒2h，然后冷卻至常溫；
(7)將黑色粉末固體與溶于N-甲基吡咯烷酮的黏結(jié)劑充分?jǐn)嚢柚梁隣?，然后均勻地涂覆在銅箔上；
(8)然后將涂覆好的銅箔放在100℃下干燥10h；
(9)干燥完成后冷卻至室溫，經(jīng)10MPa碾壓沖成直徑為10mm的圓片；
(10)裝配電池與測試電池。
所述步驟(1)中的銅鹽為硝酸銅。
所述步驟(7)中的黏結(jié)劑為聚偏氟乙烯。
所述步驟(10)中的裝配電池，以極片、隔膜、鋰片、泡沫鎳的順序置于正負(fù)極扣殼內(nèi)，而后用移液槍充入電解液。
實(shí)施例2
一種鋰氧化銅電池的制造方法，鋰氧化銅電池的制造方法包括以下步驟：
(1)在330mL蒸餾水中，加入4.8mmol銅鹽和14.4mmol尿素，所述銅鹽與尿素物質(zhì)的量比為1:3；
(2)將步驟(1)產(chǎn)生的溶液經(jīng)磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?5min，而后將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)移至容積430mL聚四氟乙烯水熱合成釜中，并放入160℃電熱烘箱，時(shí)間為17h；
(3)到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將水熱釜與電熱烘箱一起自然冷卻至室溫、取出；
(4)將反應(yīng)后的固體液體混合物反復(fù)離心，并用蒸餾水、乙醇多次反復(fù)洗滌，得到黑色粉末固體；
(5)將黑色固體粉末置真空干燥箱于85℃環(huán)境下充分干燥1h；
(6)再將黑色粉末固體顆粒再經(jīng)管式爐380℃煅燒2.5h，然后冷卻至常溫；
(7)將黑色粉末固體與溶于N-甲基吡咯烷酮的黏結(jié)劑充分?jǐn)嚢柚梁隣?，然后均勻地涂覆在銅箔上；
(8)然后將涂覆好的銅箔放在105℃下干燥11h；
(9)干燥完成后冷卻至室溫，經(jīng)10MPa碾壓沖成直徑為10mm的圓片；
(10)裝配電池與測試電池。
所述步驟(1)中的銅鹽為硝酸銅。
所述步驟(7)中的黏結(jié)劑為聚偏氟乙烯。
所述步驟(10)中的裝配電池，以極片、隔膜、鋰片、泡沫鎳的順序置于正負(fù)極扣殼內(nèi)，而后用移液槍充入電解液。
實(shí)施例3
一種鋰氧化銅電池的制造方法，鋰氧化銅電池的制造方法包括以下步驟：
(1)在350mL蒸餾水中，加入4.8mmol銅鹽和14.4mmol尿素，所述銅鹽與尿素物質(zhì)的量比為1:3；
(2)將步驟(1)產(chǎn)生的溶液經(jīng)磁力攪拌器充分?jǐn)嚢?0min，而后將攪拌后的溶液轉(zhuǎn)移至容積450mL聚四氟乙烯水熱合成釜中，并放入180℃電熱烘箱，時(shí)間為18h；
(3)到達(dá)反應(yīng)時(shí)間后，將水熱釜與電熱烘箱一起自然冷卻至室溫、取出；
(4)將反應(yīng)后的固體液體混合物反復(fù)離心，并用蒸餾水、乙醇多次反復(fù)洗滌，得到黑色粉末固體；
(5)將黑色固體粉末置真空干燥箱于100℃環(huán)境下充分干燥12h；
(6)再將黑色粉末固體顆粒再經(jīng)管式爐400℃煅燒2-3h，然后冷卻至常溫；
(7)將黑色粉末固體與溶于N-甲基吡咯烷酮的黏結(jié)劑充分?jǐn)嚢柚梁隣睿缓缶鶆虻赝扛苍阢~箔上；
(8)然后將涂覆好的銅箔放在110℃下干燥12h；
(9)干燥完成后冷卻至室溫，經(jīng)10MPa碾壓沖成直徑為10mm的圓片；
(10)裝配電池與測試電池。
所述步驟(1)中的銅鹽為硝酸銅。
所述步驟(7)中的黏結(jié)劑為聚偏氟乙烯。
所述步驟(10)中的裝配電池，以極片、隔膜、鋰片、泡沫鎳的順序置于正負(fù)極扣殼內(nèi)，而后用移液槍充入電解液。
綜上所述，本發(fā)明工序簡單，通過采用氧化銅作為電池負(fù)極，在產(chǎn)品使用完后產(chǎn)物為銅，可以對銅資源進(jìn)行循環(huán)利用，而且價(jià)格低廉、無毒、制備簡單、儲(chǔ)存方便，同時(shí)采用本方法進(jìn)行制作，可避免了使用過于復(fù)雜的制備流程、降低了使用成本，也避免過多有毒有害的化學(xué)試劑或原料的使用，對環(huán)境保護(hù)起到積極的作用。
盡管已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以理解在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下可以對這些實(shí)施例進(jìn)行多種變化、修改、替換和變型，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。