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锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析

摘要:本文介绍了一种锂-亚硫酰氯电池及其制备工艺,围绕锂-亚硫酰氯电

池的制备背景,同时在研究中详细阐述了该电池的基本架构、制备工艺方案以及

技术先进性等。从本文的研究可知,本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺在

技术上具有可行性,其工艺成熟可靠,具有先进性。

关键词:锂-亚硫酰氯电池;制备工艺;脉冲能力

前言:锂-亚硫酰氯电池又被称为Li/SOCl2电池,与常规电池相比具有高比

能量以及存储寿命长等优点,近些年在市场上的应用前景广阔。但是在长期使用

中锂-亚硫酰氯电池也出现质量问题,如激活时间过长或者明显钝化等。所以为

了解决上述问题,则需要寻找一种新的制备工艺,这也是本文研究的主要目的。

1.锂-亚硫酰氯电池的制备背景分析

现阶段锂-亚硫酰氯电池的比能量达到了680Wh/kg,其极低年自放电率小于

等于0.5%,该电池的工作温度范围为-60℃~+85℃,与常规电池相比,锂-亚硫

酰氯电池的安全性更高,在智能表计、ETC以及石油钻井等行业有广泛应用前景。未来锂-亚硫酰氯电池的应用范围进一步拓展,为了能够顺应未来各行业发展要求,在电池研发中应寻找一种有助于控制成本且脉冲更高、稳定性更强的电池。

在这一背景下,锂-亚硫酰氯电池的研发与组装过程主要包括以下几个方面:(1)在正极组装中。现阶段大部分电池在制备中选择的颗粒正极为2-4mm,经下料机

将颗粒做多次下料后,最终将其压实在钢壳中,这个制备过程存在明显弊端,主

要表现为:颗粒正极的静电作用强,若在制备过程中无法做好现场质量控制,则

在下料压实期间会导致正极飞出壳外;或者材料夹杂在隔膜片或者负极中,严重

情况下可能导致电池短路,影响其性能;或者因为分多次下料炭包内部而导致断层,最终导致压实密度分布不均匀,影响电池性能。(2)从集流方式来看,现

阶段主流电池结构的集流方式主要是在单镍针上焊接集流网的焊接工艺,或者经

一体化弯曲集流网实现集流。这种工艺存在明显不足,一方面该工艺的加工过程

过于繁琐,在制备过程中会增加质量问题发生率,如焊接过程中的质量风险等,这种工艺难以顺应自动化生产要求[1]。另一方面,这种集流网插入正极期间难以保证集流网不变形,在插入后可能改变传统紧实的正极结构,最终影响了集流效果。

2.锂-亚硫酰氯电池的基本制备工艺

2.1基本制备理念

本文介绍了一种新的锂-亚硫酰氯电池及其制备方法,该工艺下电池制备中的正极为一体化成型中空碳棒,并且该装置在组装期间可以直接进入电池壳体内部并与隔膜接触,促进离子传导;该工艺可充分发挥一体化成型工艺优势,再借助中空碳棒的高强度特征,在装入电池之后不会出现掉颗粒等现象;真空注液工艺下,壳体内抽真空时也不会影响电池正极结构,进而避免因为正极错位所引发的断裂问题;在中空碳棒选择中空结构,使电池电芯中充满游离电解液,确保正极部位能够始终处于浸润状态,实现了电子与离子之间的快速传导,保证了电池的性能。

该锂-亚硫酰氯电池的基本结构如图1所示。

图1锂-亚硫酰氯电池的基本结构

在图1的相关资料中,1代表中空碳棒;2代表集流针;3代表集流环;4代表第一隔膜片;5代表第二隔膜片;6代表第三隔膜片;7代表负极锂;8代表电池壳体;9代表密封盖;10代表正极柱;11代表注液孔;12代表密封钉。

2.2技术要点

为了实现锂-亚硫酰氯电池的设计目标,在本次研究中所采用的重点工艺包括:(1)所选择的电池正极为中空碳棒,这种材料的安装难度低且强度高,可

以解决传统工艺中可能出现的掉颗粒或者掉粉等问题,降低微短路质量缺陷发生率;同时因为中空碳棒使用了一体化结构,该材料在装入壳体后可以保持与电池

隔膜之间的接触效果,并且中空结构的设计方案可以增强电池脉冲能力,在理想

的室温环境下,电池的负压脉冲值被维持在3.05V以上。(2)所选择的集流针

材料为镍针,且该装置插入方向应与中空碳棒之间保持垂直状态;在锂-亚硫酰

氯电池制备中所选择的集流针数量为4-5根,其中实验结果显示集流针数量为4

根时效果理想,将其一端插入真空棒的端面后,另一端则可以环体固定装置连接,固定连接工艺为点焊。

2.3组装流程

本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池组装步骤包括:(1)负极入壳。将锂带裁切

后将其放置在卷锂棒上,经电机驱动作用可以将其固定在卷钢中,此时锂带的高

度×厚度=25mm×1.8mm。(2)安装下隔膜片,经裁切机剪出玻璃纤维膜后,将

其压入到钢壳底部位置,此时隔膜片的半径达到了15mm。(3)在安装第一个隔

膜片时,可先在裁切机上裁剪出一条长度适中的玻璃纤维膜,之后在电机驱动作

用的影响下将该材料卷入到负极钢壳中,维持稳定的卷入速度使材料完全展开,

此时第一隔膜片的长度×宽度为76mm×42mm。(4)安装中空碳棒。所使用的中

空碳棒的内径为6mm,外径参数为21mm,碳棒长度34mm;裁剪好后将碳棒插入壳

体中,此时碳棒与负极锂经隔膜分开。此时在制备中空碳棒时,可准备好聚四氟

乙烯溶液、异丙醇、乙炔黑,并根据0.12:3:1的配比均匀混合后,再在捏合机

中对材料进行加工,经螺杆挤出机连续加工后使其成型,成型后的碳棒经装置裁

切后进入烘烤箱中,连续烘烤6小时后即可获得碳棒[2]。(5)安装上隔膜片中,可根据加工工艺将其制备成特定的规格后,冲压在中空碳棒的一侧端面上,中空

碳棒上端与负极分隔开。(6)安装集流针时,可将钢壳固定在夹具上,沿着模

具上的孔洞将其插入四根集流针,该集流针的高度为34mm,集流针的插入深度为25mm。(7)设置密封盖。密封盖导流镍带与集流环做点焊连接后,并做压紧密

封,最后用激光焊接方法做封口。(8)注入电解液。经全自动化设备注入电解液,如在本文介绍的工艺中使用了四氯铝锂的亚硫酰氯溶液,该溶液的规格为15mol/L。(9)安装密封钉。经密封钉将注液孔压实后组装电芯,最后将组装好的材料清洗干净[3]。

3.应用效果评价

从应用效果评估结果可知,本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺科学有效,该电池的正极为中空碳棒,经过组装后获得的电池有极强的脉冲能力。同时该电池在组装期间不会出现掉颗粒或者掉粉等质量缺陷,所以与传统电池制备工艺相比,该工艺可以提升组装效率,并且电池在制备之后可以保证安全性,证明本文所介绍的制备工艺科学有效。

在分别对比锂-亚硫酰氯电池与传统电池相比具有明显优势,可以显著提升电池脉冲能力,本文通过对锂-亚硫酰氯电池的性能进行测试,所采取的脉冲测试方法为:在室温条件下,设定背景电流10mA,每隔2min产生250mA/0.1s的脉冲,分别记录锂-亚硫酰氯电池与常规电池的负载电压值水平,最终电池的对比结果如表1所示。

表1锂-亚硫酰氯电池与常规电池的对比结果

锂-亚硫酰氯电池常规电池

对比例1 3.12V 2.97V

对比例2 3.12V 3.02V

对比例3 3.14V 2.97V

从表1的数据可以发现,在采用本文介绍的锂-亚硫酰氯电池具有技术可行性,该工艺的三个对比例显示电池的脉冲能力整体高于常规电池在技术上具有可

行性。因此可以认为,本文介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺可以提升脉冲能力,在技术上具有可行性。

结束语:锂-亚硫酰氯电池的工艺条件复杂,本文所介绍的制备工艺在技术

上具有可行性,最终电池的性能检测结果显示,该电池的脉冲能力更强,电池性

能满意,再加之该工艺可以降低电池的制备难度,符合未来各行业的发展需求,

因此值得做进一步推广。

参考文献:

[1]孙祺森,李浩翔,叶雪荣,等.电能表用锂亚硫酰氯电池加速退化试验及可

靠性评价[J].电器与能效管理技术,2021(10):28-32.

[2]李文文,袁瑞铭,周丽霞,等.基于恒定应力实验的锂亚硫酰氯电池失效率[J].电池,2021,51(02):185-188.

[3]李会娜,祝媛,赵瑞瑞,等.智能电表中锂/亚硫酰氯电池寿命预测[J].广东

化工,2020,47(04):47-48+32.

锂电池

“锂电池”,是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由Gilbert N. Lewis提出并研究。20世纪70年代时,M. S. Whittingham 提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼,使得锂金属的加工、保存、使用,对环境要求非常高。所以,锂电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展,现在锂电池已经成为了主流。 锂电池大致可分为两类:锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂,并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生,其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制,现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。 锂金属电池: 锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。 锂电池基本原理

充电电池总反应:LiCoO2+6C = Li(1-x)CoO2+Li x C6 正极 正极材料:可选的正极材料很多,主流产品多采用锂铁磷酸盐。不同的正极材料对照:

放电时:Li x C6 → xLi+ + xe- + 6C 早期研发 编辑 锂电池最早期应用在心脏起搏器中。锂电池的自放电率极低,放电电压平缓等优点,使得植入人体的起搏器能够长期运作而不用重新充电。锂电池一般有高于3.0伏的标称电压,更适合作集成电路电源。二氧化锰电池,就广泛用于计算器,数码相机、手表中。 为了开发出性能更优异的品种,人们对各种材料进行了研究,从而制造出前所未有的产品。 1992年Sony成功开发锂离子电池。它的实用化,使人们的移动电话、笔记本、计算器等携带型电子设备的重量和体积大大减小。 发展进程 编辑 1、1970年代埃克森的M.S.Whittingham采用硫化钛作为正极材料,金属锂作为负极 材料,制成首个锂电池。 2、1980年,J. Goodenough 发现钴酸锂可以作为锂离子电池正极材料。 3、1982年伊利诺伊理工大学(the Illinois Institute of Technology)的R.R.Agarwal和 J.R.Selman发现锂离子具有嵌入石墨的特性,此过程是快速的,并且可逆。与此同时,采用金属锂制成的锂电池,其安全隐患备受关注,因此人们尝试利用锂离子嵌入石墨的特性制作充电电池。首个可用的锂离子石墨电极由贝尔实验室试制成功。 4、1983年M.Thackeray、J.Goodenough等人发现锰尖晶石是优良的正极材料,具 有低价、稳定和优良的导电、导锂性能。其分解温度高,且氧化性远低于钴酸锂,即使出现短路、过充电,也能够避免了燃烧、爆炸的危险。

锂电池技术详解

锂电池技术详解 该电路主要由锂电池保护专用集成电路DW01,充、放电控制MOSFET1(内含两只N沟道MOSFET)等部分组成,单体锂电池接在B+和B-之间,电池组从P+和P-输出电压。充电时,充电器输出电压接在P+和P-之间,电流从P+到单体电池的B+和B-,再经过充电控制MOSFET到P-。在充电过程中,当单体电池的电压超过4.35V时,专用集成电路DW01的OC脚输出信号使充电控制MOSFET关断,锂电池立即停止充电,从而防止锂电池因过充电而损坏。放电过程中,当单体电池的电压降到2.30V时,DW01的OD脚输出信号使放电控制MOSFET关断,锂电池立即停止放电,从而防止锂电池因过放电而损坏,DW01的CS脚为电流检测脚,输出短路时,充放电控制MOSFET的导通压降剧增,CS脚电压迅速升高,DW01输出信号使充放电控制MOSFET迅速关断,从而实现过电流或短路保护。 二次锂电池的优势是什么? 1. 高的能量密度 2. 高的工作电压 3. 无记忆效应 4. 循环寿命长 5. 无污染 6. 重量轻 自放电小锂聚合物电池具有哪些优点? 1. 无电池漏液问题,其电池内部不含液态电解液,使用胶态的固体。 2. 可制成薄型电池:以 3.6V400mAh的容量,其厚度可薄至0.5mm。 3. 电池可设计成多种形状 4. 电池可弯曲变形:高分子电池最大可弯曲900左右

5. 可制成单颗高电压:液态电解质的电池仅能以数颗电池串联得到高电压,高分子电池由于本身无液体,可在单颗内做成多层组合来达到高电压。 6. 容量将比同样大小的锂离子电池高出一倍 IEC规定锂电池标准循环寿命测试为: 电池以0.2C放至3.0V/支后 1. 1C恒流恒压充电到4.2V截止电流20mA搁置1小时再以0.2C放电至3.0V(一个循环)反复循环500次后容量应在初容量的60%以上国家标准规定锂电池的标准荷电保持测试为(IEC无相关标准)。电池在25摄氏度条件下以0.2C放至3.0/支后,以1C恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA,在温度为20+_5下储存28天后,再以0.2C放电至 2.75V 计算放电容量 什么是二次电池的自放电不同类型电池的自放电率是多少? 自放电又称荷电保持能力,它是指在开路状态下,电池储存的电量在一定环境条件下的保持能力。一般而言,自放电主要受制造工艺,材料,储存条件的影响自放电是衡量电池性能的主要参数之一。一般而言,电池储存温度越低,自放电率也越低,但也应注意温度过低或过高均有可能造成电池损坏无法使用,BYD常规电池要求储存温度范围为-20~45。电池充满电开路搁置一段时间后,一定程度的自放电属于正常现象。IEC标准规定镍镉及镍氢电池充满电后,在温度为20度湿度为65%条件下,开路搁置28天,0.2C放电时间分别大于3小时和3小时15分即为达标。与其它充电电池系统相比,含液体电解液太阳能电池的自放电率明显要低,在25下大约为10%/月。 什么是电池的内阻怎样测量? 电池的内阻是指电池在工作时,电流流过电池内部所受到的阻力,一般分为交流内阻和直流内阻,由于充电电池内阻很小,测直流内阻时由于电极容量极化,产生极化内阻,故无法测出其真实值,而测其交流内阻可免除极化内阻的影响,得出真实的内值。交流内阻测试方法为:利用电池等效于一个有源电阻的特点,给电池一个1000HZ,50mA的恒定电流,对其电压采样整流滤波等一系列处理从而精确地测量其阻值。 什么是电池的内压电池正常内压一般为多少? 电池的内压是由于充放电过程中产生的气体所形成的压力。主要受电池材料制造工艺,结构等使用过程因素影响。一般电池内压均维持在正常水平,在过充或过放情况下,电池内压有可能会升高:如果复合反应的速度低于分解反应的速度,产生的气体来不及被消耗掉,就会造成电池内压升高。 什么是内压测试? (UL标准)模拟电池在海拔高度为15240m的高空(低气压11.6kPa)锂电池内压测试为: 下,检验电池是否漏液或发鼓。 具体步骤:将电池1C充电恒流恒压充电到4.2V,截止电流10mA ,然后将其放在气压为11.6Kpa,温度为(20+_3)的低压箱中储存6小时,电池不会爆炸,起火,裂口,漏液。 环境温度对电池性能有何影响? 在所有的环境因素中,温度对电池的充放电性能影响最大,在电极/电解液界面上的电化学反应与环境温度有关,电极/电解液界面被视为电池的心脏。如果温度下降,电极的反应率也下降,假设电池电压保持恒定,放电电流降低,电池的功率输出也会下降。如果温度上升则相反,即电池输出功率会上升,温度也影响电解液的传送速度温度上升则加快,传送温度下降,传送减慢,电池充放电性能也会受到影响。但温度太高,超过45,会破坏电池内的化学平衡,导致副反应 过充电的控制方法有哪些?

锂亚硫酰氯电池

锂亚硫酰氯电池 锂亚硫酰氯电池(Li-S)是最新技术领域中的一种蓬勃发展的高性能电池。其产品的最大优势在于它的能量密度非常高,为目前被使用的其他电池类型所无可比拟。此外,由于其价格相对较低,投资者和研究人员表示其有可能成为未来电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池的替代之选。 锂亚硫酰氯电池是一种高性能复合材料电池,它的能量密度很高。这是因为它的电化学性能比其他普通电池要好得多,能够在一定时间内产生更多的电能。换句话说,该电池的充电可以更快、更迅速地完成。此外,它有能够把蓄电池充电到更高容量的能力,使得用户能够获得更大的、更高容量的电量。 另外,锂亚硫酰氯电池也比其他电池更耐用、更耐冲击,这使得它们成为运动设备、航空电子设备和智能设备的理想选择。在实际应用中,这种电池还可以发挥出优越的抗振性,可以抵抗较大的外力,并且可以承受较高的测试以及多种极端工作环境,这使得它们在军事装备方面有着重要的应用。 此外,锂亚硫酰氯电池的价格也很有吸引力,由于它们的成本较低,所以使得它们可以成为经济实惠的解决方案。此外,该电池还可以提供较短的充电时间,这使得它们在电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池方面具有很大的潜力。 最后,锂亚硫酰氯电池可以有效地保持电池运行时间。这也是它们比其他电池更受欢迎的一个原因,用户可以根据自己的需求自行调

节电池的性能参数,从而有效地提高电池的运行时间。 总之,锂亚硫酰氯电池无疑是一种发展潜力巨大的新型电池,它的能量密度高、价格低,耐用性强,能够有效地保持电池运行时间,使得它们在各种应用领域有着广泛的应用前景。它们不仅可以为电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池提供关键的技术支持,而且还可以用于军事装备和航空电子设备的制造。未来,锂亚硫酰氯电池有可能成为未来电池市场的热点,解决节能减排的瓶颈。

锂亚硫酰氯电池

锂亚硫酰氯电池 锂亚硫酰氯电池(LiSbatteries)一直都是新兴电池技术的焦点,因其具有高容量、高能量密度、低成本等优势。它的发展可以追溯到上世纪八十年代。但是,由于锂亚硫酰氯电池的结构比较复杂,意味着它可能存在一些潜在的安全隐患。 锂亚硫酰氯电池由锂穿孔芯片(LiP),硫化锂芯片(LiS),硫铝芯片(LiAl),锂离子电解液(LiF)组成。锂穿孔芯片是锂亚硫酰氯电池的电极材料,可以容纳大量的电荷,因此是锂亚硫酰氯电池能量大的一个原因。然而,由于其研发门槛较高,以往研究者没有能够完全实现它的潜力。 硫化锂芯片是锂亚硫酰氯电池的另一个最重要的部件。它由硫化锂(LiS),一种非常活跃的硫化物,和一种固体电解质组成。它也具有高容量,但由于其氧化还原反应的高温效应,使得硫化锂芯片的安全性比其他电池芯片降低。 硫铝芯片是锂亚硫酰氯电池的流体芯片,由硫和铝组成,可以提供电池稳定的工作环境。它可以抑制锂离子运动,提高电池的安全性和稳定性。 最后,锂离子电解液是锂亚硫酰氯电池的真空流体电解质。它可以提供锂离子的运动,并可以减少电池的过放电,延长电池的使用寿命。 锂亚硫酰氯电池的最大优势是其高能量密度,可以提供大量的能量,可以用于各种高能量应用。例如,可以使用锂亚硫酰氯电池来提

供工业级电池所需的大量能量,以便可靠地驱动复杂的装置。它们也可以用于各种轻便的移动设备,如能量密集型手机,平板电脑等。此外,锂亚硫酰氯电池的廉价、容易生产和可持续性也是它在新能源领域的优势之一。 然而,由于锂亚硫酰氯电池的结构较为复杂,意味着它可能存在一些潜在的安全隐患。因此,在开发锂亚硫酰氯电池时,必须采取一些措施确保安全性。首先,需要选择高品质的材料,以确保电池可以承受较大负荷。其次,要进行大量实验,以验证电池性能,包括耐久性、安全性、可靠性等。最后,必须按照标准安装锂亚硫酰氯电池,确保安装安全可靠。 在总结上述内容时,我们可以看到,锂亚硫酰氯电池具有极高的能量密度,可以用于各种高能量应用,还有可持续性和廉价优势。但是,也存在一些潜在的安全问题,因此在开发锂亚硫酰氯电池时,必须采取一些措施来解决这些问题。未来,随着技术的发展,锂亚硫酰氯电池将成为数字时代新能源的重要组成部分。

锂亚硫酰氯电池原理介绍

锂亚硫酰氯电池专题研究 ★Li/SOCl2电池的优点:1,比能量很大:由于既是溶剂又是正极活性物质,其比能量一般可达420Wh/Kg,低速率放电时最高达650Wh/Kg;2,电压很高:电池开路电压为3.65V,以1mA/cm2,放电时,电压可保持在3.3V,90%的容量范围内电压保持不变;3,比功率大:电池能以10mA/cm2或更高电流密度放电;4,电压精度高:常温中等电流密度放电时放电曲线极为平坦;5,高低温性能好:一般可在-40—50℃内正常工作,甚至在-50—150℃内也能工作;-40℃时的容量约为常温容量的50%;6,贮存性能好:一般可湿搁置5年或更长时间;7,全密封设计;8,电池无内压:开始时无内压,直到放电终了时,才出现一定的压力。★Li/SOCl2电池的缺点:1,电压滞后:在长期常温或常温贮存后,再以较大电流放电时,工作电压急剧下降,然后缓慢回复到正常2,安全性问题:尽管采取了某些措施,仍有可能在放电态贮存,高温放电时发生无法控制的热量噴发而发生爆炸3,价格较贵4,环境污染:SOCl2吸水后分解成盐酸和二氧化硫,腐蚀性极强,所以生产地点必须通风良好 ★SOCl2(Thionyl Chloride)的性质:SOCl2是一种液态的共价无机化合物,它在电池中既作为正极反应物,又作为电解质溶液中的溶剂。SOCl2是一种淡黄色至红色液体,密度1.638,沸点78.8℃,熔点-105℃。能与苯,氯仿,四氯化碳等混溶,在水中分解而成亚硫酸和盐酸,受热分解而成为二氧化硫,氯气和一氧氯化硫,可由二氯化硫与三氧化硫作用而成,常温下为液态。 ★Li/SOCl2电池工作原理:Li/SOCl2电池以锂为负极,碳作为正极,无水四氯铝酸锂(LiAlCl4)的SOCl2溶液为电解液,SOCl2又是正极活性物质。采用聚丙烯毡或玻璃纤维纸作为隔膜,其开路电压为3.65V,电池体系可用下式表示:Li/LiACl4-SOCl2/C负极:4Li=4Li+ +4e 正极:2SOCL2 +4e=2SO2 +4Cl- 2SO→←(SO)2 (SO)2→←S+SO2电池总反应:4Li + 2SOCl2→4LiCl + S + SO2SO2全部溶解于SOCl2中,S大量析出,沉积在正极碳黑中,LiCl 是不溶的。此种电池,Li与SOCl2接触,即会发生如下反应:8Li + 4SOCl2 →6LiCl + Li2S2O4 + S2Cl2 或8Li + 3SOCl2 →6L iCl + Li2SO3 +2S正因为有这种反应,虽然Li/SOCl2电池的正极活性物质SOCl2紧紧包围着负极,但是实际上并没有发生短路现象,这是因为负极表面形成了一层极薄的致密的LiCl保护膜(一次膜),这层膜具有电子绝缘性,对离子可以穿透,从而防止了外部的SOCl2与锂的进一步反应,使锂在SOCl2电解液中变得十分稳定,随着环境温度的升高和电池贮存时间的延长,一次膜会逐渐扩大变厚形成所谓二次膜,电池也就具有很好的贮存寿命。也因此,使得Li/SOCl2电池有比较严重的电压滞后现象,这种滞后现象使电

锂亚硫酰氯电池的应用

锂亚硫酰氯电池的应用 锂亚硫酰氯电池(Lithium Thionyl Chloride Battery)是一种高能量密度的锂电池,由锂金属阳极和亚硫酰氯(SOCl2)阴极构成。它具有高容量、长寿命、广泛的工作温度范围和稳定的电压输出等特点,因此在许多领域得到了广泛的应用。 锂亚硫酰氯电池广泛应用于电子设备领域。由于该电池具有高能量密度和长寿命的特点,因此在便携式电子设备中得到了广泛的应用,如智能手机、平板电脑、笔记本电脑等。锂亚硫酰氯电池能够提供稳定的电压输出,保证设备的正常运行,并且具有较长的使用寿命,减少了用户频繁充电的麻烦。 锂亚硫酰氯电池在工业自动化领域也有重要的应用。在工业自动化设备中,锂亚硫酰氯电池常用于备用电源和紧急电源。由于该电池具有长寿命和较低的自放电率,可以保证在断电情况下设备的持续供电,确保生产线的正常运行,避免因电力故障而造成的生产损失。锂亚硫酰氯电池还广泛应用于军事领域。由于其在极端环境下的高性能,如广温性能和可靠性,使其适合用于军事通信设备、导航设备、无线传感器等。这些设备通常需要在极低温或高温环境中工作,并且需要长时间的可靠供电,锂亚硫酰氯电池能够满足这些需求。 锂亚硫酰氯电池还可以应用于医疗器械领域。在医疗器械中,如心脏起搏器、人工心脏等,对电池的性能和可靠性要求非常高。锂亚

硫酰氯电池以其高能量密度和长寿命的特点,成为这些医疗器械的理想电源选择。它能够提供稳定的电压输出,确保医疗器械的正常工作,并且具有较长的使用寿命,减少了患者更换电池的频率。 锂亚硫酰氯电池还在航空航天领域得到了广泛应用。由于该电池具有高能量密度和较低的自放电率,适合用于航空航天器的电源。在航天器中,能源是十分紧缺的,因此需要一种高能量密度和长寿命的电池来提供电源。锂亚硫酰氯电池能够满足这些要求,为航空航天器提供可靠的电源支持。 锂亚硫酰氯电池由于其高能量密度、长寿命、广温性能和稳定的电压输出等特点,广泛应用于电子设备、工业自动化、军事、医疗器械以及航空航天等领域。随着科技的不断发展,锂亚硫酰氯电池将进一步优化和改进,为更多领域提供可靠的电源支持。

锂亚硫酰氯电池

锂亚硫酰氯电池 随着能源问题日益突出,电池技术的发展受到了越来越多的关注。目前,大多数电池仍处于传统的锌酸电池技术阶段,但随着电动汽车和新能源汽车的产业化,新能源技术的发展已经进入另一个阶段。锂亚硫酰氯电池(Li/S batteries)正成为其中一个重要组成部分,它具有超高的能量密度和可靠的安全性,因此受到了研究者和用户的广泛关注。 锂亚硫酰氯电池是一种新型复合锂离子电池,具有高能量密度和可靠的安全性。它结合了锂离子电池和硫酰氯电池的优势,是复合型电池中的一种,其能量密度可达到比锂离子电池高出10倍以上。此外,锂亚硫酰氯电池还具有可靠的安全性,可有效避免因充电过快、放电过快或短路等原因导致的危险。 锂亚硫酰氯电池的最大优势在于其高能量密度。由于其结构比传统的锂离子电池高出一个数量级,因此能够更容易耐受大电流的传输,同时能够提供更高的能量密度,可以实现更高的比能量,即较低的能量成本。除此之外,由于锂亚硫酰氯电池在低温下仍然能够充电,因此可以在普通温度下较长时间使用,杜绝了原有锂离子电池受温度影响而可能导致的问题。 另外,由于锂亚硫酰氯电池的结构特殊,它的安全性要比锂离子电池更高,几乎可以避免因充放电过快或短路等原因导致的危险。这项技术可以成功地保护电池,使其能够长期安全地运行,从而给用户带来了更高的可靠性和使用乐趣。

总而言之,锂亚硫酰氯电池是一种具有超高能量密度和可靠的安全性的新型复合锂离子电池,非常适合普通温度下的长期使用,具有较高的可靠性和安全性,可以有效保障电池的安全使用。由于其高效的能量输出,低的能量成本,以及可靠的安全性,锂亚硫酰氯电池已经成为当今电池行业的一个重要组成部分,将成为新一代智能电池产业的关键角色。

石油测井高温锂电池简介

石油测井高温锂电池简介 1.概述 高温电池,一般可分为100℃,125℃,150℃,175℃,和200℃及其以上环境下使用五个级别。 目前大量使用的一次高温电池所采用的电化学体系为锂/亚硫酰氯和锂/硫酰氯〔氯〕两种。这是因为在目前所有电化学体系中,这两种体系的比能量为最高,使用温度范围为最广,贮存时间为最长,工作电压为最高。 低于等于100℃使用的电池,不需要特殊设计,一般市面上的电池经适当改良即可使用。 低于等于125℃使用的电池,只要在常规电池生产工艺根底上作适当调整和控制,就可生产出合格产品。 150℃和175℃使用的电池,那么需要特殊设计。 180℃和200℃以上使用的电池,因为锂的熔点为180.5℃已不适于作负极,此种电池须采用锂合金为负极。由于国内的需求并不强烈,加之这种合金生产需平安保护措施投入较高,故尚未开展此项工作。 2、高温电池的现状 国际上,1973年锂-亚硫酰氯电池诞生。1980年代初就产生了亚硫酰氯高温电池。 国内,1979年锂-亚硫酰氯电池诞生。随着石油工业无线测井技术的开展,提出了高温电池的需求。 1987年,吉林扶余油田提出75℃使用的电池,随后,航天066基地提出150℃使用的电池,根据这一需求,我们在国内开始这一产品的跟踪,研制工作。通过现像分析,建立数学模型,实验室电池试验,又经过066基地屡次试验,不断地修正设计参数。4年后,150℃AA型高温电池到达实用阶段,填补了国内的空白。 1992年开始,所研制的高温电池产品陆续在国内试用。试用单位包括:西安石油学院,胜利油田,大庆油田,中原油田等。同时,根据反应不断改良产品性能。 1995年中国石油天然气总公司机械所认可了这一产品并开始批量订货。 在近十年的现场使用过程中,我们的产品没有出现过爆炸,泄漏等平安性事件的记录!用户的评语是:不是“号称的高温电池〞意即“名副其实的高温电池〞。 2002年将电池型号系列化;将电池容量最大化:研发MWD配套电池。截至2004年已经可以批量生产如下型号产品: 能量型 ER12130S ER13450S ER14250S ER14350S ER145050S ER20505S ER20615S ER24505S ER241020S 功率型 ER10300MS ER20615MS ER26505MS ER33615MS ER331270MS 工作温度≤175℃及特殊尺寸产品可按用户要求提供。 3、高温电池原理 从我们接触的国外样品来看,大局部电池属于150℃级。 石油井下用电池,关键在于如何满足井下高温环境的要求,确保电池平安可靠的工作。 为了满足高温的要求,应考虑以下几个因素:

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析 摘要:本文介绍了一种锂-亚硫酰氯电池及其制备工艺,围绕锂-亚硫酰氯电 池的制备背景,同时在研究中详细阐述了该电池的基本架构、制备工艺方案以及 技术先进性等。从本文的研究可知,本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺在 技术上具有可行性,其工艺成熟可靠,具有先进性。 关键词:锂-亚硫酰氯电池;制备工艺;脉冲能力 前言:锂-亚硫酰氯电池又被称为Li/SOCl2电池,与常规电池相比具有高比 能量以及存储寿命长等优点,近些年在市场上的应用前景广阔。但是在长期使用 中锂-亚硫酰氯电池也出现质量问题,如激活时间过长或者明显钝化等。所以为 了解决上述问题,则需要寻找一种新的制备工艺,这也是本文研究的主要目的。 1.锂-亚硫酰氯电池的制备背景分析 现阶段锂-亚硫酰氯电池的比能量达到了680Wh/kg,其极低年自放电率小于 等于0.5%,该电池的工作温度范围为-60℃~+85℃,与常规电池相比,锂-亚硫 酰氯电池的安全性更高,在智能表计、ETC以及石油钻井等行业有广泛应用前景。未来锂-亚硫酰氯电池的应用范围进一步拓展,为了能够顺应未来各行业发展要求,在电池研发中应寻找一种有助于控制成本且脉冲更高、稳定性更强的电池。 在这一背景下,锂-亚硫酰氯电池的研发与组装过程主要包括以下几个方面:(1)在正极组装中。现阶段大部分电池在制备中选择的颗粒正极为2-4mm,经下料机 将颗粒做多次下料后,最终将其压实在钢壳中,这个制备过程存在明显弊端,主 要表现为:颗粒正极的静电作用强,若在制备过程中无法做好现场质量控制,则 在下料压实期间会导致正极飞出壳外;或者材料夹杂在隔膜片或者负极中,严重 情况下可能导致电池短路,影响其性能;或者因为分多次下料炭包内部而导致断层,最终导致压实密度分布不均匀,影响电池性能。(2)从集流方式来看,现 阶段主流电池结构的集流方式主要是在单镍针上焊接集流网的焊接工艺,或者经 一体化弯曲集流网实现集流。这种工艺存在明显不足,一方面该工艺的加工过程

亿纬锂亚硫酰氯电池 国际标准

亿纬锂亚硫酰氯电池是一种新型的电池技术,它采用了硫酰氯(S2Cl2)作为正极材料,相较于传统的锂离子电池具有更高的能量密度和长循 环寿命。随着全球对电动汽车和储能技术需求的不断增长,亿纬锂亚 硫酰氯电池作为一种新型的储能技术逐渐受到人们的关注。 国际标准在亿纬锂亚硫酰氯电池的研发、生产和应用过程中起着重要 的作用。本文将对亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的相关内容进行系统 的介绍,以期为相关行业提供参考和借鉴。 一、国际标准的意义 国际标准是为了促进技术的发展和应用,保护消费者的权益,促进国 际贸易的发展而制定的。在亿纬锂亚硫酰氯电池的生产和应用过程中,严格遵循国际标准可以保证产品的质量和安全,促进国际合作和交流,提高产品的竞争力和影响力。 二、亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的内容 亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准主要涉及以下几个方面的内容: 1. 产品的定义和分类:国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的产品范围、 种类、型号进行了定义和分类,明确了产品的基本特性和用途。

2. 技术要求:国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的技术参数、性能指标、生产工艺、质量控制等方面进行了详细的规定,确保产品的性能和质 量达到国际标准要求。 3. 测试方法:国际标准规定了亿纬锂亚硫酰氯电池的测试方法和试验 评定的程序,包括电池的容量测定、循环寿命测试、安全性能测试等,为产品的检验和评定提供了科学的依据。 4. 标志、包装和运输:国际标准还对亿纬锂亚硫酰氯电池的标志、包 装和运输进行了规定,确保产品在交付和使用过程中的安全和可靠。 5. 环境保护和安全:国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的环境保护和安 全使用方面进行了规定,强调了生产和使用过程中对环境的保护和对 人身安全的保障。 三、亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的意义和影响 遵循国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的生产和应用具有重要的意义和 影响: 1. 促进国际贸易:遵循国际标准可以消除贸易壁垒,提高产品的国际 竞争力,促进亿纬锂亚硫酰氯电池产品的国际贸易。

锂亚硫酰氯电池的高温性能研究

锂亚硫酰氯电池的高温性能研究 杨中发;王庆杰;石斌;张云朋 【摘要】研究了高温状态下锂亚硫酰氯(Li/SOCl)电池的开路电压、工作电压平台、倍率放电性能、电压滞后及放电安全性.以相同电流放电,工作温度越高,工作电压平台越高;随着放电电流的增加,工作电压平台降低,放电容量下降;工作温度和电池 形变对电池输出容量的影响较大;高温有利于减缓甚至消除电压滞后;电池的最高工作温度不宜超过150℃.%Open circuit voltage,operating voltage platform,rate discharge performance,voltage delay and discharge safety performance of lithium thionyl chloride(Li/SOCl2) battery in high-temperature state were studied.The operating voltage platform rose with the increasing of operating temperature,operating voltage platform decreased and discharge capacity reduced with the increasing of discharge current,operating temperature and deformation would seriously affect output capacity of the battery,high temperature helped to reduce or even eliminate voltage decay,maximum operating temperature of the battery should not exceed 150 ℃. 【期刊名称】《电池》 【年(卷),期】2013(043)004 【总页数】4页(P215-218) 【关键词】Li/SOCl2电池;高温放电;安全性 【作者】杨中发;王庆杰;石斌;张云朋

(锂-亚硫酰氯)电池

(锂-亚硫酰氯)电池 锂-亚硫酰氯电池(Lithium Thionyl Chloride battery)是一种非充电电池,在工业、军事、航空航天、医疗等领域广泛应用。它的电化学反应为:2Li+SOCl2=Li2S+Cl2↑。 亚硫酰氯(SOCl2)是一种极强的电负性化合物,可与锂离子(Li+)发生反应生成硫 酰氯离子(LiCl)和亚硫酰离子(SO)。两者再进一步反应生成硫酰氯离子(SOCl2)和锂离子(Li+)。这个反应具有高电压、高能量密度、低自放电、宽工作温度范围、长工作寿命等优点。 锂-亚硫酰氯电池电压高,一般为3.6V。它的能量密度为350Wh/kg,比铅酸电池高5 倍左右,比镍镉电池高2.5倍左右。同时,它的自放电率非常低,储存能力强,可以保存 5年以上。而且,它还具有很好的耐温性能,在-55℃~+85℃范围内仍然有很好的性能表现。这些特性使它成为一个性能优良的电池。 锂-亚硫酰氯电池在航空航天领域得到广泛应用。在宇航器、卫星和飞行器上,由于 空间宝贵而且航行条件苛刻,一般使用最轻、最小、最耐高温和低温的LTC电池。因为它 被广泛应用于空间技术,被人们称为“宇宙电池”。 除了航空航天领域,锂-亚硫酰氯电池在工业、军事、医疗等领域也有广泛应用。在 石油、化工、核电等领域,锂-亚硫酰氯电池常常作为控制系统、安全设备以及电子仪器 的电源。在医疗设备方面,锂-亚硫酰氯电池在人工心脏、除颤器、心脏起搏器等医疗设 备方面有广泛应用。 锂-亚硫酰氯电池在使用过程中需要注意,因为它的内部电压高,一旦接错极性,就 会导致严重的电池泄漏等问题。因此,在操作中,应按正确的极性操作,不要过度充电和 过度放电。 总之,锂-亚硫酰氯电池是一种性能优良、应用广泛的电池,随着科技不断进步,它 的应用范围将不断扩大,并得到更广泛的应用。

Li-SOCl2电池性能研究现状

Li/SOCl2电池性能研究现状 2 21年06月30日丽来源:?化学与物理电源系统22期 伟 摘要 :L i /S O C l 2电池是目前已实现的化学电源中比能量最高的电化学体有工作 电压高、贮存寿命长、度、本钱低等优点。该电池体系存在的电压滞后和平安 性问题影响了它的广泛应用。本文对近几十年来Li/SOCl2电池的电压滞后和平安性能方面 的研究状况进展了综述。 1前言 目前,在实际应用的化学电源体系中,锂/Li/SOCl2〕电池是比能量最高的 化学电源体系,1400W h /K g ,实际达660W h /K g 。此外,这一体有 一系列显著优点。如工作压高〔>3V 〕;输出压平稳;度〔-40—70℃〕; 湿荷电贮存寿命长〔5~10年〕;高速率放电性能好;本钱低;使用维护方便等 使L i /S O C l 2电池成为航空、航天、军工、电子等行业电源。Li/SOCl2电池存在两个 突出的问题——电压滞后和平安性能不好的问题,从而限制了这一电源体系在军用领 域更广泛的应用。本文对近几十关Li/SOCl2电池电滞后和平安性能方面研究状况进 行了综述。 2电池原理与构造 Li/SOCl2电池采用(-)Li ┃LiAlCl4/SOCl2┃C 〔+〕电化学体系。负极活性物质是 金属锂〔L i 〕,正极活性物质是SOCl2〕,碳〔C 〕电极既作为SOCl2的复原载 体同时也是固体放电产物的容器,电解液锂〔LiAlCl4〕的SOCl2溶液组成。 L i /S O C l 2电池属无机电解质、液体正极的锂原电池,电池的反: 负极:Li →Li ++e 正极:2SOCl2+4e →SO2↑+S ↓+4Cl - 总反响:4Li +2SOCl2→SO2↑+S ↓+4LiCl ↓ 与任何化学电,Li/SOCl2电池也主要由〔正、负〕电极、隔膜、电解液、电池 壳等四局部组成。其中负极由金属锂与镍钢质栅组成,正极由碳膜与镍或不锈 钢质栅组成,隔膜为玻璃纤维膜或聚四氟孔膜。电 池 壳 那 么 烧结件的接线柱和平安阀的组件组成。

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