奸/cm2)，理想地至少1000化奸/cm2)。由于一般 用來制造微孔隔離體的制造工藝，拉伸應(yīng)力一般在縱向（MD)上大于橫向（TD)上。所需的 最小拉伸應(yīng)力可部分地取決于電池的直徑。例如，對于FR6型電池，優(yōu)選的拉伸應(yīng)力是，在 縱向上至少1500kgf/cm2,在橫向上至少1200kgf/cm2,而對于FR03型電池，縱向和橫向上的 優(yōu)選拉伸強度分別為1300和lOOOkgf/cm2。如果拉伸應(yīng)力太低，則制造和電池的內(nèi)力可能 造成撕裂或其它孔桐。一般，從強度觀點出發(fā)，拉伸應(yīng)力越高越好。但是，如果拉伸應(yīng)力過 高，則隔離體的其它所需性能可能受到不利影響。
[0126] 拉伸應(yīng)力也可用kgf/cm表示，它可W從Wkgf/cm2為單位的拉伸應(yīng)力計算，方法 是把后者乘W單位為cm的隔離體厚度。Wkgf/cm為單位的拉伸應(yīng)力也適用于鑒定與隔離 體強度相關(guān)的期望性能。因此可期望隔離體在縱向和橫向上的拉伸應(yīng)力都為至少1.0k奸/ cm,優(yōu)選至少1.化奸/cm,更優(yōu)選至少1.75kgf/cm。對于直徑大于約0.45英寸（11.4mm)的 電池，最優(yōu)選拉伸應(yīng)力為至少2.Ok奸/cm。
[0127] 隔離體強度的另一個標志是它的介電擊穿電壓。優(yōu)選平均介電擊穿電壓將為至少 2000V，更優(yōu)選至少2200V。對于直徑大于約0.45英寸（11.4mm)的圓柱狀電池，最優(yōu)選平 均介電擊穿電壓為至少2400V。如果介電擊穿電壓太低，則在電池制造中難W可靠地取下帶 有缺陷或被電試驗損傷的隔離體的電池（例如，在加進電解質(zhì)之前，仍留有施加在電極組 件上的高電壓）。期望介電擊穿電壓盡量高，同時仍能實現(xiàn)隔離體的其它期望性能。
[012引平均有效孔徑是隔離體強度的另一個更重要的標志。雖然為最大化通過隔離體的 離子輸運，最好是大孔，但如果孔太大，則隔離體將易穿透和電極間短路。優(yōu)選的最大有效 孔徑是0. 08μm~0. 40μm，更優(yōu)選不大于0. 20μm。
[0129]BET比表面積也與孔徑和孔數(shù)有關(guān)。一般，當隔離體具有較高的比表面積時，電池 放電性能往往更好，但隔離體的強度往往被降低。期望BET的比表面積不大于40m7g，但最 好至少為15m2/g或至少25mVg。
[0130] 對于良好的快速和大功率電池放電性能，最好有低的面積比電阻。較薄的隔離體 往往具有較低的電阻，但隔離體還應(yīng)足夠強，從而限制了隔離體可W多薄。期望面積比電阻 不大于4. 3Ω-cm2,更優(yōu)選不大于4. 0Ω-cm2,最優(yōu)選不大于3. 5Ω-cm2。
[0131] 用于裡電池內(nèi)的隔膜常由聚丙締、聚乙締或超高分子量聚乙締制成，優(yōu)選聚乙締。 隔離體可W是單層雙軸取向微孔膜，或者也可W把2層或更多層層壓在一起，W提供正交 方向上所期望的拉伸強度。單層可有助于最低化成本。適用的單層雙軸取向聚乙締微孔隔 離體可獲自TonenQiemicalCo;rp.,可獲自EXXONMobileQiemicalCo. ,Macedonia,N. Y.，USA。SetelaF20DHI級隔離體的標稱厚度為20ym，Setela16MMS級隔離體的標稱厚 度為16μηι。
[0132] 陽極、陰極和隔離體帶被一起組合在電極組件內(nèi)。電極組件可W是螺旋纏繞設(shè)計， 如圖1所示的那種，制造方法是在屯、軸周圍交替地纏繞陰極、隔離體、陽極和隔離體，當纏 繞結(jié)束時，從電極組件內(nèi)抽出屯、軸。在電極組件外面一般包裹至少一層隔離體和/或至少 一層電絕緣薄膜（例如，聚丙締）。其目的有幾個：有助于保持組件的整體性并可用來把組 件的寬度或直徑調(diào)節(jié)到所要求的尺寸。隔離體或其它外部膜層的最外端可W用一片膠帶或 通過熱封而保持向下。
[0133] 除進行螺旋纏繞外，電極組件也可W通過把電極和隔離體帶折疊在一起而形成。 可W使帶沿它們長度方向排列，然后按手風(fēng)琴式折疊，或者也可W使陽極和一條電極帶垂 直于陰極和另一條電極帶鋪排W及電極W十字交叉的方式交替折疊（正交取向），在兩種 情況下都形成一疊交替的陽極和陰極層。
[0134] 電極組件被插進外殼容器內(nèi)。在螺旋纏繞電極組件的情況下，不論在圓柱狀還是 棱柱狀容器內(nèi)，電極的主表面都垂直于容器側(cè)壁（換言之，電極組件的忍核平行于電池的 縱軸）。折疊的電極組件一般用于棱柱狀電池中。在手風(fēng)琴-折疊式電極組件的情況下，組 件的取向要使電極層疊相反端的平電極面與容器的相對側(cè)郵鄰。W運類構(gòu)造，陽極主表面 的大部分總面積與陰極主表面的大部分總面積通過隔離體相鄰，而電極主表面的最外部分 與容器側(cè)壁相鄰。運樣，因陽極和陰極組合厚度的增加所引起的電極組件的膨脹就受到容 器側(cè)壁的限制。
[0135] 在本發(fā)明的電池組電池中，使用非水電解質(zhì)，其中僅含有很少量作為污染物的水 (例如按重量計，不超過約SOOppm，取決于所用的電解質(zhì)鹽）。適用于裡和活性陰極材料的 任何非水電解質(zhì)都可W用。電解液含一種或多種溶解在有機溶劑中的電解質(zhì)鹽。對于Li/ 化S2電池，適用鹽的實例包括漠化裡、高氯酸裡、六氣憐酸裡、六氣憐酸鐘、六氣神酸裡、Ξ 氣甲橫酸裡和艦化裡；適用的有機溶劑包括一種或多種下列溶劑：碳酸二甲醋、碳酸二乙 醋、碳酸甲乙醋、碳酸亞乙醋、碳酸異丙締醋、碳酸1，2-亞下醋、碳酸2, 3-亞下醋、甲酸甲 醋、丫-下內(nèi)醋、環(huán)下諷、乙臘、3, 5-二甲基異罐挫、η,η-二甲基甲酯胺和酸類。鹽/溶劑組 合將提供足夠的電解和電導(dǎo)率，W滿足所需溫度范圍內(nèi)的電池放電要求。酸類常是理想溶 劑，因為它們一般都具有低粘度、良好的浸潤性、良好的低溫放電性和良好的快速放電性。 在Li/FeSz電池中尤其如此，因為酸類較之用Mn〇2陰極更穩(wěn)定，所W能用較大的酸量。適用 的酸類包括，但不限于，非環(huán)酸類，如1,2-二甲氧基乙燒、1,2-二乙氧基乙燒、二（甲氧基 乙基）酸、Ξ甘醇二甲酸、四乙二醇二甲酸和二乙酸；和環(huán)酸，如1,3-二氧戊環(huán)、四氨巧喃、 2-甲基四氨巧喃和3-甲基-2-嗦挫嘟酬。特別適用的非水電解液是包含在溶劑中的艦化 裡的電解質(zhì)，所述溶劑包含至少一種如U.S.專利5, 514, 491所公開的酸，該文獻的全部公 開內(nèi)容引于此供參考。
[0136] 因此，可W用電解質(zhì)鹽與有機溶劑的多種組合來形成用于電化學(xué)電池的電解 液。為改變電解質(zhì)的導(dǎo)電性，可改變電解質(zhì)鹽的摩爾濃度。含一種或多種溶于有機溶劑 中的電解質(zhì)鹽的適用非水電解液的實例包括，但不限于，在1,3-二氧戊環(huán)、1,2-二乙氧 基乙燒和3, 5-二甲基異哦挫的溶劑共混物（重量百分比為24. 80:60. 40:0. 20)中，濃度 為每升溶劑中有ImolS氣甲橫酸裡（14.60wt% )的電解質(zhì)，其導(dǎo)電率為2.5mS/cm;在 1，3-二氧戊環(huán)、1，2-二乙氧基乙燒和3, 5-二甲基異罐挫的溶劑共混物（重量百分比為 23. 10:56. 30:0. 20)中，濃度為每升溶劑中有l(wèi).SmolS氣甲橫酸裡（20. 40wt% )的電解 質(zhì)，其導(dǎo)電率為3. 46mS/cm;在1, 3-二氧戊環(huán)、1, 2-二乙氧基乙燒和3, 5-二甲基異'嚷挫的 溶劑共混物（重量百分比為63. 10:27. 60:0. 20)中，濃度為每升溶劑中有0. 75mol艦化裡 (9.lOwt%)的電解質(zhì)，其導(dǎo)電率為7. 02mS/cm。本發(fā)明的電化學(xué)電池中所用電解質(zhì)的電 導(dǎo)率一般都大于約2.OmS/cm，期望大于約2. 5或約3.OmS/cm，優(yōu)選大于約4,約6或約7mS/ cm〇
[0137] 具體的陽極、陰極和電解質(zhì)的組成和量都可W進行調(diào)節(jié)，W提供期望的電池制造， 性能和儲存特性。例如，可W把電池設(shè)計到使陽極與陰極的輸入比小于1. 0,等于1. 0或大 于1. 0。陽極與陰極輸入比小于1. 0的電池可W被稱做陽極欠平衡，而陽極與陰極輸入比大 于1. 0的電池被稱做陽極過平衡。最好使電池的陽極與陰極輸入比小于或等于1. 0。如本 文所用，陽極與陰極輸入比可計算如下：
[013引每線性英寸的陽極容量：
[0139](錐厚度）X(界面電極寬度）XI英寸X(裡錐在20°C的密度）X(裡能量密度， 3861. 7mAh/gm)〇
[0140] 每線性英寸的陰極容量：
[0141](最終陰極涂層厚度）X(界面電極寬度）X1英寸X(陰極干混密度）X(最終陰 極充填百分數(shù)）X(FeSz的干wt% )X(FeS2的百分純度）X(FeS2的能量密度，893. 58mAh/ 卵）
[0142]陽極/陰極輸入比=每線性英寸的陽極容量/每線性英寸的陰極容量
[0143]"界面電極寬度"，如本文所用，是在陰極與陽極間共同界面面積的線尺寸。"最終 陰極涂層厚度"是指在任何壓延操作或其它致密化工藝后陰極的涂層厚度。"最終陰極充填 百分數(shù)"是指在任何壓延操作或其它致密化工藝后陰極的固體體積百分數(shù)，并等于100%減 去在任何壓延操作或其它致密化工藝之后陰極的空隙容積百分數(shù)。"陰極干混密度"是指陰 極涂層中固體組分的加成密度。
[0144] 電池可W用任何合適的方法密閉和密封。運類方法可包括，但不限于，卷曲、重拉 伸、卷邊（colleting)和它們的組合。例如，對于圖1中的電池，在插進電極和絕緣錐后在 罐內(nèi)形成一個凸緣，墊片和蓋組件（包括電池蓋、接觸彈黃和放氣套管）放在罐的敞口端。 電池被支撐在凸緣上，而墊片和蓋組件被朝下推向凸緣。高于凸緣的罐上端的直徑被分段 檔料圈減小，W使墊片和蓋組件定位。在通過放氣套管和蓋中的孔將電解液分配到電池中 之后，放氣球被插進套管W密封電池蓋上的孔。PTC設(shè)備和端蓋被放在電池的電池蓋之上， 罐的上緣用卷邊模內(nèi)彎W固定墊片、蓋組件、PTC設(shè)備和端蓋，并靠墊片完成罐敞口端的密 封。
[014引 W上的詳述尤其與圓柱狀Li/FeSz電池，如FR6和FR03型，相關(guān)，如International ElectrotechnicalCommission,Geneva,Switzer-land出版的國際標準IEC60086-1和IEC60086-2所定義。但是，本發(fā)明也可適合于其它電池尺寸和形狀，而且適合于具有其它 電極組件、外殼、密封和卸壓放氣設(shè)計的電池。
[0146] 在W下實施例中將對本發(fā)明的特點及其優(yōu)點作進一步說明：
[0147] 實施例 [014引對比例1
[0149] 如下制備合成化S2:使化2〇3與過量硫化氨化2巧在300~400°C下反應(yīng)8~2地， 如了日111腳日等所述巧16(3付〇油;[111；[。3 4(31日，28(1983)，第269頁）。在典型反應(yīng)中，在瓷舟內(nèi) 裝進5g氧化物，然后把該瓷舟放進玻璃管。把該管放在高溫爐內(nèi)。在開始引進硫化氨之 前，先用氣氣清掃管內(nèi)氣氛。然后把爐子加熱到預(yù)定溫度并讓HzS在整個反應(yīng)時間內(nèi)不斷流 動。在反應(yīng)終點，再用惰性氣體清掃該管并使之冷卻。圖2是該對比中所制備產(chǎn)物的X射 線衍射圖。如圖2所示，反應(yīng)生成了化S2,如43。，50°，56°，62°，73°，89°，94°，99° 和104°的峰所示。但是，該X射線衍射表明，從該實施例的工藝也產(chǎn)生了化S，如45°， 51.5°，68°，84° 和 91. 5° 的峰所證明。
[0150] 實施例1:硫化工藝
[0151]用按照本發(fā)明的硫化工藝如下制備合成化S2:在作為Ubconco旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀的部 件的燒瓶內(nèi)，裝進2. 6g來自A1化Aesar的平均顆粒尺寸約3nm的納米誘（Fez化的納米顆 粒）和0. 5g來自A1化Aesar的平