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(整理)锂亚硫酰氯电池知识

二

锂亚硫酰氯电池热控制研究方案现状

锂亚硫酰氯电池热控制研究现状收藏此信息推荐给好友2009-6-23 来源：机电商情网 1 引言锂是金属中最轻和电势最负的一种元素，锂亚硫酰氯(Li/SOCl2)电池是一种以锂为负极，碳作正极，无水四氯铝酸锂的亚硫酰氯(SOCl2)溶液作电解液的锂电池。Li/SOCl2电池具有比能量高、比功率大、放电电压平稳、储存寿命长等特性，在航天器、水中兵器、导航设备等军事和民用工业中都有广泛的应用。不同电池的比能量与比功率关系如图1所示[1] [2]。从图中可以看出，Li/SOCl2电池是比能量和比功率最高的电池。大型Li/SOCl2电池主要用于不依靠工业电源的军事用途，作为一种无须充电的备用电源，如导弹深井发射时的地面备用电源等，一次锂电池在军事装备中的特殊功能，是其他电池无法替代的[3][4]。 Li/SOCl2电池存在的主要问题是电压滞后与安全问题，其中安全问题是最主要的问题。锂电池在使用过程中发生化学反应，产生热量不能及时有效地散发，就会在电池部积累热量，引起电池的升温，进一步促使反应的加剧，形成产热与温升的正反馈，当热量积累到一定程度的时候，就有鼓胀、泄漏、着火、爆炸等危险，这种现象被称之为热失控。因此，分析电池的热特性，并有针对性地使用热控措施，迅速导出电池放出的热量，减少电池部热量积累，防止热失控，保证电池的安全，具有十分重要的意义。 2 Li/SOCl2电池发热机理研究有关Li/SOCl2电池的发热机理的研究主要侧重于深入了解电池部化学机理，建立电池热模型，目的是减少电池放电发热量和热流密度。

分别从传热学、电学和化学角度分析，电池热模型有三种不同的形式。从传热学角度分析，假设单体电池温度部均匀，应用傅立叶导热定律，可以得出电池热平衡控制方程为[5] (1) 上式中：为电池密度(kg/m3)，cp为定压比热容(J/(kg﹒K)-1)，T为电池温度(K)，t为时间(s)，为导热系数(W/(m﹒K)-1)，为单位体积热生成率(W/m3)。从电学角度分析，电池发热功率由下式确定[6] (2) 式中：QT为发热功率(W)，I为放电电流(A)，Er为开路电压(V)，E1为负载电压(V)，其中IE1为电池可用功率(W)，从工程应用的角度分析，电池热控制的主要目的是减少发热功率，而并非减少可用功率。从化学角度分析，电池发热功率由下式确定[7]：(3) 式中：QP为极化热(W)，来源于正负极的极化和电解液阻值升高，是电池优化设计能够降低的主要热量； QS是由熵变引起的热量(W)，电池电极的熵变对电池的电化学和热行为有显著影响，Gu W. B. 建立了热和电化学耦合的模型，对热—电化学交互作用进行了分析，认为在热滥用的情况下，电池温度逐渐升高，电池正极发生热分解，最终导致热失控[8]； QA为化学反应热(W)，主要源于金属锂的腐蚀，还包括电池化学副反应。Li/SOCl2电池反应方程式见式(4)，此反应是放热反应，除此反应外，Li/SOCl2电池部其他反应也是剧

锂电池的结构介绍

锂电池的结构介绍锂电池通常有两种外型：圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构，用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂（或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等）方形电池结构圆形电池结构及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件（部分圆柱式使用），以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。单节锂电池的电压为3.7V（磷酸亚铁锂正极的为3.2V），电池容量也不可能无限大，因此，常常将单节锂电池进行串、并联处理，以满足不同场合的要求。锂电池的应用随着二十世纪微电子技术的发展，小型化的设备日益增多，对电源提出了很高的要求。锂电池随之进入了大规模的实用阶段。最早得以应用的是锂亚原电池，用于心脏起搏器中。由于锂亚电池的自放电率极低，放电电压十分平缓。使得起搏器植入人体长期使用成为可能。锂锰电池一般有高于3.0伏的标称电压，更适合作集成电路电源，广泛用于计算机、计算器、手表中。现在，锂离子电池大量应用在手机、笔记本电脑、电动工具、电动车、路灯备用电源、航灯、家用小电器上，可以说是最大的应用群体。研究与发展前景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。从而制阿联酋锂电池公交车（荷兰制造）造出前所未有的产品。比如，锂二氧化硫电池和锂亚硫酰氯电池就非常有特点。它们的正极活性物质同时也是电解液的溶剂。这种结构只有在非水溶液的电化学体系才会出现。所以，锂电池的研究，也促进了非水体系电化学理论的发展。除了使用各种非水溶剂外，人们还进行了聚合物薄膜电池的研究。锂电池广泛应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源系统，邮电通讯的不间断电源，以及电动工具、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、军事装备、航空航天等多个领域。锂离子电池以其特有的性能优势已在便携式电器如手提电脑、摄像机、移动通讯中得到普遍应用。目前开发的大容量锂离子电池已在电动汽车中开始试用，预计将成为21世纪电动汽车的主要动力电源之一，并将在侧面人造卫星、航空航天和储能方面得到应用。随着能源的紧缺和世界的环保方面的压力。锂电现在被广泛应用于电动车行业，特别是磷酸铁锂材料电池的出现，更推动了锂电池产业的发展和应用。参考资料：https://www.docsj.com/doc/c27457993.html,

锂离子电池基本知识

一．电池常规知识目录 1.什么是电池？ 2.一次电池和二次电池有什么区别? 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ 4、什么是Li-ion电池？ 5、Li-ion电池的工作原理？ 6、Li-ion电池的主要结构。 7、Li-ion电池的优缺点。 8、Li-ion电池安全特性是如何实现的？ 9、什么是充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？ 10、Li-ion铝壳和钢壳电池比较它的区别有哪些？ 11、目前常见的各种可充电电池之间有什么区别？ 1、什么是电池？电池是一种能源。当它正负极连接在用电器上时，因为正负极之间存在电势之差，电流从正极流向负极，储存在电池中的化学能直接转化成电能释放出来，一只电池必然由两种不同电化学活性的物质组成正负两极，正负极活性物质之间的电动势差形成电池的电压，根据其电化学系统的不同，各种类型的电池

电压各有不同。 2、一次电池和充电电池有什么区别? ?电池内部的电化学设计决定了该类型的电池是否可充。根据它们的电化学成分和电极的结构可知，可充电电池的内部结构之间所发生的反应是可逆的。 ?理论上，这种可逆性是不会受循环次数的影响，既然充放电会在电极的体积和结构上引起可逆的变化，那么可充电电池的内部设计就支持这种变化。而一次电池在给定的电池环境中两个电极之间的电化学反应是不可逆的，因此，不可以将一次电池拿来充电，这种做法很危险也很不经济。如果需要反复使用，应选择真正的循环次数在1000次左右的充电电池，这种电池又称为二次电池。 ?另一明显的区别就是它们具有较高的比能量和负载能力，以及自放电率。一次电池能量密度远比一次电池高。然而他们的负载能力相对要小。 ?二次电池具有相对较高的负载能力，可充电电池Li-ion，随着近几年的发展，具有高能量容量。 ?不管何种一次电池的电化学系统属于哪种，所有的一次电池的自放电率都很小。 3、充电电池是怎样实现它的能量转换？ ?每种电池都具有电化学转换的能力，即将储存的化学能直接转换成电能。就二次电池而言(另一术语也称可充电便携式电池)，

瑞孚特VFOTE锂亚电池的应用设计方案

瑞孚特VFOTE锂亚电池的应用设计方案一.瑞孚特VFOTE锂亚电池在公共仪表上的应用: 家庭和工业用共用表具，如电能表、水表、煤气表、热量表和远程抄表系统都使用锂-亚硫酰氯电池。在各种室外温度及环境下，锂-亚硫酰氯电池都具有低自放电和高电压响应的良好特性。因此，它们非常适合于长期使用，可以有10-15年工作寿命。近年来，新的发展中国家正积极进行共用表具数字化远传抄表升级改造。同时，工业化国家也积极采取自动抄表（AMR），实时或集中采集数据和先进计量基础设施系统（AMI），进行有效的能源管理。为绿色能源和能源的节约，对智能电表产生极大的兴趣。它们都主要用锂-亚硫酰氯电池作为能源后备供给。有时，定期抄表系统读数的连接基于GPS系统和无线数据传输系统（Wi-Fi）需要高脉冲电流，它可以使用锂-亚硫酰氯电池+双层电容组合方式。在长期表现上，相比高功率锂电池，这种方案在安全及可信赖程度方面更受欢迎。 VFOTE瑞孚特电池长期为许多领先仪表制造商和远传抄表方案公司提供服务，具有丰富的经验及良好的信誉。二.瑞孚特VFOTE锂亚电池在公路收费系统(ETC)上的应用: 许多公司一直将无线射频识别解决方案（RFID）应用于自动收费系统。自动收费系统多应用于收费公路如高速公路，机场，隧道和路桥，其可以减少旅途等待时间，交通堵塞，减少油耗和空气污染。当一辆车驶过收费亭时，收费标签会将信号发送至收费站，以识别汽车在各方面的有效性。一些国家会根据法律法规对一些国际长途卡车和客车对公路及环境的使用进行收费。在这种情况下，卡车和客车需要特制的锂电池收费标签来往返于这些国家。

因为收费标签大都安装在汽车的挡风玻璃上或者仪表盘的前面，所以电池必须能够在-40℃至高于100℃的极端温度条件下工作，并具有抗震能力。只有锂-亚硫酰氯电池才可以满足上述要求，在这样的环境中长期使用。收费标签制造商可以采取电池并联电容的方案来解决锂-亚硫酰氯电池所固有的电压滞后问题。收费标签的电池使用寿命一般在5至10年之间，但是由于使用环境不同，电池使用寿命也会出现相应变化。瑞孚特VFOTE电池在通过长期考核后，一直为中美和欧洲高端公司提供公路收费系统专用锂亚电池。三.瑞孚特VFOTE锂亚电池在记忆备份和实时时钟(RTC)上的应用: 一般的电子产品电源多采用电力或者可充电电池。但是，当电源被切断时，一些电子产品需要额外的电池，为系统记忆备份和实时时钟（RTC）供电。锂-亚硫酰氯电池具有高工作电压，电池放电后期电压稳定，高能量密度，极低的自放电率和温度范围广等特点，是记忆备份和实时时钟的理想电源选择。起初，锂-亚硫酰氯电池被用于个人电脑中的记忆卡备份和实时时钟，由于耗电量大大减少，它们被一些低容量电池所取代。然而，正由于这种电池的优良特性，其它记忆备份和实时时钟的需求持续增长。主要应用于电脑、自动售货机、电饭煲、数字机顶盒、银行自动提款机（ATM）、移动银行终端、车载电子控制系统、电子热水器、无线POS终端、可编程控制器、专用交换机、数控机床和工业用表等。瑞孚特VFOTE电池为世界范围内的众多客户长期提供记忆备份所需的后备电源，具有良好的信誉。四.瑞孚特VFOTE锂亚电池在跟踪系统(RFID)上的应用: 当无线射频识别系统(RFID)被引入工业，物流，医药和教育等行业时，它使得人们或企业可以实时掌控商务活动进程，并且在降低成本的同时为工作提供便利条件，提高了工作效率。为实现在线与离线的实时同步，无线传输方法将会被考虑加以使用。无线射频识别系统(RFID)使用无线传感器或者互动转发标签，相对于手机和手持无线终端，这样可以在固定时间间隔内减少通信成本和能源消耗。

一次锂电池基础知识试题

一次锂电池基础知识试题一、选择题（每题3分，共15分） 1 锂亚硫酰氯电池属于（） A 一次电池 B 二次电池 C 燃料电池 D 可充电池 2 EF651625电池从外形上分类属于（） A 柱式电池 B 币式电池 C 方形电池 D 扣式电池 3 ER14505M电池从功能上分类属于（） A 容量型碳包式电池 B 功率型卷绕式电池 C 高温电池 D 扣式电池 4 锂亚硫酰氯电池中的碳正极是（） A 负极活性物质 B 正极活性物质 C 液态物质 D 催化剂 5 下列选项中那个不是锂亚硫酰氯电池的关键特性（） A 宽泛的工作温度范围 B 储存寿命短 C 宽广的工作电流范围 D 不污染环境二、填空题（每空3分，共45分） 1 锂/亚硫酰氯电池化学体系中的正极活性物质是：________________，负极活性物质是：______________。 2 锂/亚硫酰氯电池的主要应用有：___________________、_____________________、__________________、____________________。 3 锂/二氧化锰电池化学体系中的正极活性物质是：________________，负极活性物质是：______________。

4 扑救锂片引起的火灾，绝对不可以使用______________，正确的扑救方式是使用________________。 5 请根据国标命名规则填空：型号为ER34615M的电池E代表电池体系是____________电池体系，R代表外形是_______式，该电池的直径是：__________mm，高度是：___________mm，M代表是____________。三、判断题（每题2分，共20分） 1. 氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池铅酸蓄电池，是二次电池。（） 2. 一次电池，又称原电池，即可以再充电的电池，如锌锰干电池、锂亚硫酰氯电池。( ) 3. 锂/亚硫酰氯电池和锂/二氧化锰的负极都是金属锂。（） 4. 锂亚电池工作温度可从-55℃到+85℃，高温电池可达200℃（） 5.一次锂电池不含有重金属（如铅、镉或汞等）等污染物质（） 6.一次锂电池可用于普通电器，也可与其他类型电池混用（） 7. 锂带不会与潮湿的空气反应，所以可以不在干燥环境下使用，可以直接不戴手套直接触摸生产。（） 8. 镁氯化银电池又称海水电池属于贮备电池。（） 9. 亚硫酰氯呈深黄色，有强烈的刺激性气味。（） 10. 电解液进入眼睛不能用清水冲洗，马上去医院治疗。（）四、问答题（20分） 1. 你认为班组长是怎样工作的，如何才能成为一名合格的班组长？

锂电池的一些基本知识

一、电池的化学知识物质发生化学反应的种类有多种，其中一种是氧化还原反应，在这种反应中，实际是电子在反应物中的转移过程。通常把提供电子的物质叫还原剂，接受电子的物质叫氧化剂。在电池体系里，一般把这些还原剂或氧化剂统一称作活性物质，活性物质在电池体系中发生的氧化还原反应就是电池反应。原剂或氧化剂和导电骨架加工在一起，便成了电极，其中，还原剂电极发生电池反应时是失去电子，叫负极，而由氧化剂组成的电极在反应中则得到电子，叫正极，对于可充电的电池，正极又叫阴极，负极又叫阳极。当电极插入到相关的溶液时，便获得了一电势，一般称为电极电位.正极，负极处于一相同溶液体系之下是否有电位差，是能否发生电池反应的必要条件。 1.1. 电池的工作原理和分类电池是将物质的化学能转变成电能的一种装置。电池工作时，负极（阳极）发生化学反应，给出电子，电子通过外部电子通道传到正极（阴极）并被其消耗，就这样，电池工作时，电子会源源不断的从负极（阳极）跑出来，通过外部电路到达正极（阴极），直到两电极中某一方被消耗完，电子才会停止转移。电子的定向流动便成为电流，最终获得电能。 1.2. 电池的组成要使电池能连续工作，必需包含以下部分：电极，电解质，隔离物以及电池外壳。 1.2.1 电极一般由活性物质和导电骨架组成，如前所述，又分为正（阴）极和负（阳）极，是电池的核心部分，是电池产生电能的源泉，通过两极上活性物质和化学变化使化学能转变为电能，导电骨架主要起着传导电子和支撑活性物质的作用，又叫集流体。 1.2.2 电解质的一般作用是完成电池放电时的离子导电过程。电池工作时，负极提供的电子通过电池体系的外部电路到达正极从而提供电能，要实现这个能量转换过程，还必需要有一个内部离子导电过程以完成电流回路。离子的正向移动产生电流，电解质的导电就是通过其内部体系的离子迁移从而实施离子导电。 1.2.3 隔离物能常是指置于电池正负极之间的材料，其作用是阻止正、负极活性材料的直接接触，防止电池的内部短路，并能阻挡两极粉状物质的透过。对隔离物的要求必需是电子的良好绝缘体，并具足够过高的化学稳定性，但对离子的迁移阻力应尽可能的小。 1.2.4 电池的外壳是贮存电池其他组成部分的容器，起到保护和容纳其他组成部分的作用（有的电池是用电池活性材料做成，还参加电池反应）。所以一般要求壳体有足够的机械性能，且壳体材料不影响电池的其他组成部分，为防止壳体免受其他组成部分的影响，一般要求壳体材料有足够高的化学稳定性。 1.2.5聚合物电池的工作原理锂离子电池用两种不同的锂离子嵌入化合物组成，充电时，锂离子从正极脱嵌经过电解质嵌入负极，负极处于富锂态，正极处于贫锂态，同时电子的补偿电荷从外电路供给到负极，保证负极的电荷平衡。放电时则相反，锂离子从负极脱嵌，经过电解质嵌入正极。在充放电过程中，就是锂离子不断在阴、阳极之间穿行过程（嵌入和脱嵌），就象摇椅在摇一样，因此被形象称为“摇椅电池”。二、基本术语 2.1一次电池(Primary battery): 电池仅能放电，当电池电力用尽时，无法再充电的电池.市售的碱性电池，锰干电池，水银电池等，皆属一次电池。

锂电池基础知识讲解

锂电池基础知识讲解理想的锂离子电池，除了锂离子在正负极之间嵌入和脱出外，不发生其他副反应，不出现锂离子的不可逆消耗。实际的锂离子电池，每时每刻都有副反应存在，也有不可逆的消耗，如电解液分解，活性物质溶解，金属锂沉积等，只不过程度不同而己。实际电池系统，每次循环中，任何能够产生或消耗锂离子或电子的副反应，都可能导致电池容量平衡的改变。一旦电池的容量平衡发生改变，这种改变就是不可逆的，并且可以通过多次循环进行累积，对电池性能产生严重影响。 ⑴正极材料的溶解尖晶石LiMn2O4中Mn的溶解是引起LiMn2O4可逆容量衰减的主要原因，对于Mn的溶解机理，一般有两种解释：氧化还原机制和离子交换机制。氧化还原机制是指放电末期Mn3+的浓度高，在LiMn2O4表面的Mn+会发生歧化反应: 2Mn3+（固）Mn4+（固）+Mn2+（液）歧化反应生成的二价锰离子溶于电解液。离子交换机制是指Li+和H+在尖晶石表面进行交换，最终形成没有电化学活性的HMn2O4。 Xia等的研究表明，锰的溶解所引起的容量损失占整个电池容量损失的比例随着温度的升高而明显增大（由常温下的23%增大到55℃时的34%）[14]。 ⑵正极材料的相变化[15] 锂离子电池中的相变有两类：一是锂离子正常脱嵌时电极材料发生的相变；二是过充电或过放电时电极材料发生的相变。对于第一类相变，一般认为锂离子的正常脱嵌反应总是伴随着宿主结构摩尔体积的变化，同时在材料内部产生应力，从而引起宿主晶格发生变化，这些变化减少了颗粒间以及颗粒与电极间的电化学接触。第二类相变是Jahn-Teller效应。Jahn-Teller效应是指由于锂离子的反复嵌入与脱嵌引起结构的膨胀与收缩，导致氧八面体偏离球对称性并成为变形的八面体构型。由于Jahn-Teller效应所导致的尖晶石结构不可逆转变，也是LiMn2O4容量衰减的主要原因之一。在深度放电时，Mn的平均化合价低于3.5V，尖晶石的结构由立方晶相向四方晶相转变。四方晶相对称性低且无序性强，使锂离子的脱嵌可逆程度降低，表现为正极材料可逆容量的衰减。 ⑶电解液的还原[15] 锂离子电池中常用的电解液主要包括由各种有机碳酸酯(如PC、EC、DMC、DEC 等)的混合物组成的溶剂以及由锂盐(如LiPF6 、LiClO4 、LiAsF6 等)组成的电解质。在充电的条件下,电解液对含碳电极具有不稳定性,故会发生还原反应。电解液还原消耗了电解质及其溶剂,对电池容量及循环寿命产生不良影响,由此产生的气体会增加电池的内部压力,对系统的安全造成威胁。 ⑷过充电造成的量损失[15] 负极锂的沉积:过充电时，发生锂离子在负极活性物质表面上的沉积。锂离子的沉积一方面造成可逆锂离子数目减少，另一方面沉积的锂金属极易与电解液中的溶剂或盐的分子发生反应，生成Li2CO3、LiF或其他物质，这些物质可以堵塞电极孔，最终导致容量损失和寿命下降。电解液氧化：锂离子电池常用的电解液在过充电时容易分解形成不可溶的Li2CO3等产物，阻塞极孔并产生气体，这也会造成容量的损失，并产生安全隐患。正极氧缺陷：高电压区正极LiMn2O4中有损失氧的趋势，这造成氧缺陷从而导致容量损失。 ⑸自放电锂离子电池的自放电所导致的容量损失大部分是可逆的，只有一小部分是不可逆的。造成不可逆自放电的原因主要有：锂离子的损失（形成不可溶的Li2CO3等物质）；电解液氧化产物堵塞电极微孔，造成内阻增大。

锂电池基本知识

锂电池基本知识 Li-ion电池有哪些优点？哪些缺点？ Li-ion具有以下优点： 1）单体电池的工作电压高达2.75-4.2V(标称电压3.6V或者3.7V) 2）比能量大，循环寿命长,一般均可达到500次以上,甚至1000次. 4）安全性能好,无公害,无记忆效应. 作为Li-ion前身的锂电池,因金属锂易形成枝晶发生短路,缩减了其应用领域：Li-ion中不含镉、铅、汞等对环境有污染的元素：部分工艺（如烧结式）的Ni-Cd 电池存在的一大弊病为“记忆效应”，严重束缚电池的使用，但Li-ion根本不存在这方面的问题。 5）自放电小室温下充满电的Li-ion储存1个月后的自放电率为10%左右， 2、什么充电限制电压？额定容量？额定电压？终止电压？ A、充电限制电压按生产厂家规定，电池由恒流充电转入恒压充电时的电压值。一般单节电池充电限制电压4.2V,多节就是N*4.2(n=1,2,3,4......) B、额定容量生产厂家标明的电池容量，指电池在环境温度为20℃±5℃条件下，以5h率放电至终止电压时所应提供的电量，用C5表示，单位为Ah（安培小时）或mAh（毫安小时）。 C、标称电压用以表示电池电压的近似值。 D、终止电压

规定放电终止时电池的负载电压，其值为n*2.75V(锂离子单体电池的串联只数用“n”表示)。 10、为什么恒压充电电流为逐渐减少？因为恒流过程终止时，电池内部的电化学极化然后保持在整个恒流中相同的水平，恒压过程，再恒定电场作用下，内部Li+的浓差极化在逐渐消除，离子的迁移数和速度表现为电流逐渐减少。 11、什么是电池的容量？电池的容量有额定容量和实际容量之分。电池的额定量是指设计与制造电池时规定或保证电池在一定的放电条件下，应该放出最低限度的电量。Li-ion规定电池在常温、恒流（1C）恒压（4.2V）控制的充电条件下充电3h，电池的实际容量是指电池在一定的放电条件下所放出的实际电量，主要受放电倍率和温度的影响（故严格来讲，电池容量应指明充放电条件）。容量常见单位有：mAh、Ah=1000mAh） 12、什么是电池内阻？是指电池在工作时，电流流过电池内部所受到的阻力。有欧姆内阻与极化内阻两部分组成。电池内阻大，会导致电池放电工作电压降低，放电时间缩短。内阻大小主要受电池的材料、制造工艺、电池结构等因素的影响。是衡量电池性能的一个重要参数。注：一般以充电态内阻为标准。测量电池的内阻需用专用内阻仪测量，而不能用万用表欧姆档测量。 13、什么是开路电压？是指电池在非工作状态下即电路无电流流过时，电池正负极之间的电势差。一般情况下，Li-ion充满电后开路电压为4.1-4.2V左右，放电后开压为3.0V左

锂电池基本学习知识讲解

锂电池基本知识讲解电池基本知识 1.电池电池是将化学反应产生的能量直接转化为电能的一种电化学装置。 2.原电池原电池是指经过放电后，不能用一般的充电方法使其复原而继续使用的电池，也叫一次电池。 3.蓄电池指可以通过充电方法使两极活性物质复原而可以再次放电的电池，也叫二次电池。 4.干电池干电池是指电解液不流动的电池，通常是指锌、锰干电池。 5.电解池电解池是一种将电能转化为化学能的电化学装置，电池充电时相当于电解池。 6.电子导体是指依靠物质内部的自由电子在外加电场作用下做定向运动而导电的导体，也叫第一类导体。各种金属通常为第一类。

7.离子导体是依靠物质内部的可移动离子在外加电场作用在做定向移动而导电的导体，也叫第二类导体。各种电解液通常为第二类导体。如氢氧化钾水溶液。 8.电解质一定条件下具有离子导电性的物质称为电解质。 9.电极是指由两类导体即电子导体和离子导体串联组成的导电体系，也叫半电池，通常为了方便把构成电极的金属导体部分称为电极。 10.正/负极在一个电化学装置中，电极电位较高的电极称为正极；电极电位较低的电极为负极。 11.电池充电借助于外直流电源，将电能输入电池迫使其内部发生电化学反应的过程叫电池充电。 12.电池放电电池内部发生电化学反应产生电能并向外电路输出电能的过程叫电池放电。 13.活性物质是指在电池中将化学能转变为电能的过程中参加电极反应的物质。

14.为什么电池放电时不需要外接电源而电池充电时需要外接电源？电池放电时的电化学反应是一种自发的过程，电池向外电路供电是可以自发进行的过程，而充电时的电池相当于电解池，电解池中消耗电能的化学反应是一种不可以自发进行的过程，所以要借助于外接电源强迫化学反应逆方向进行。 15.电池电动势电池正极平衡电极电位与负极平衡电极电位之差称为电池电动势，又叫理论电压。 16.开路电压电池开路时，正负极之间的电位差叫开路电压，开路电压在数值上等于正负极稳定电极电位之差，是一个实测值。 17.标称电压一般被认为是电池工作在标准条件下可具有的电压值。18.放电电压电池放电时正负极间的电位差叫放电电压，也叫工作电压或负载电压或端电压。 19.充电终止电压电池充电所允许的最高电压叫充电终止电压。 20.放电终止电压电池放电时，电压下降到不宜再继续放电的最低工作电压

锂亚电池在实际应用中的电压滞后问题及其解决办法研究

锂亚电池在实际应用中的电压滞后问题及其解决办法研究武汉昊诚能源科技有限公司夏青陈林摘要摘要：：介绍了锂亚硫酰氯电池的工作原理，在实际应用中的电压滞后问题、原因及解决办法。关键词：锂亚硫酰氯电池；锂亚电池；滞后。前言：自上世纪70年代美国GTE公司开始研制锂亚硫酰氯电池以来，这种目前世界上实际得到应用的电池当中比能量最高的电池已经诞生了近40年，美国、法国、以色列、日本、韩国和中国等国均有众多成熟的生产厂家。锂亚硫酰氯（Li-SOCl2)电池简称锂亚电池，正极材料是亚硫酰氯（SOCl2），同时也是电解液，负极材料为金属锂（Li），其具有如下典型优点： 1、比能量高：一般可达420Wh/Kg，低速率放电时最高达 650Wh/Kg； 2、单体电池电压高：单只电池开路电压为3.65V，以1mA/cm2的电流密度放电时电压可保持在3.3V； 3、工作电压平稳：以常规电流放电时90%以上的容量都可以在

几乎不变的电压平台上放出； 4、使用温度范围宽：能够在-40~85℃的温度区间工作； 5、使用寿命长：由于其特殊的化学特性，锂亚电池的年自放电率不到1%，加上采用不锈钢外壳和氩弧焊接或者激光焊接的全密封封装方式，储存性能非常优异，在电性能许可的范围内使用寿命可以达到10年以上。正是由于锂亚电池具备以上多种优势，其被广泛应用于智能水表，电表，燃气表和其他低功耗工业设备中。但是在实际应用中锂亚电池也存在较为突出的问题——“电压滞后”，即电池在极其微小电流使用或者静置储存一段时间后，当突然需要一个较大的工作电流时，电池的电压下降得相当厉害甚至降到设备的工作电压之下，导致电池无法供设备正常使用，经过放电激活处理后电池又恢复正常，这种现象我们称之为滞后现象。滞后现象在锂亚电池的实际应用中非常普遍，这个问题在各电池公司的客户投诉中占有相当的比例，一直困扰着广大的锂亚电池用户和生产厂家，本文主要从锂亚电池的原理方面阐述锂亚电池出现滞后的原因，以及探讨解决这一问题的办法。锂亚电池工作原理一、一、锂亚电池工作原理锂亚电池以锂为负极，乙炔黑作为正极载体，亚硫酰氯（SOCl2）作为正极活性物质，无水四氯铝酸锂（LiAlCl4）的亚硫酰氯溶液为电解液，采用玻璃纤维纸作为隔膜，其结构图如下：

动力电池基础知识

动力电池的主要性能参数 1、电压：开路电压=电动势+电极过电位，工作电压=开路电压+电流在电池内部阻抗上产生的电压降。电动势由电极和电解质材料特性决定，电极的过电位与材料活性、荷电状态和工况有关。 2、内阻：电池在短时间内的稳态模型可以看作为一个电压源，其内部阻抗等效为电压源内阻，内阻大小决定了电池的使用效率。电池内阻包括欧姆电阻和极化电阻两部分，欧姆电阻不随激励信号频率变化，又称交流电阻，在同一充放电周期内，欧姆电阻除温升影响外变化很小。极化电阻由电池电化学特性对外部充放电表现出的抵抗反应产生，与电池荷电、充放强度、材料活性都有关。同批电池，内阻过大或过小者都不正常，内阻过小可能意味材料枝晶生长和微短路，内阻太大又可能是极板老化、活性物质丧失、容量衰减，内阻变化可以作为电池裂化的充分性参考依据之一。 3、温升：电池温升定义为电池内部温度与环境温度的差值。多数锂电池充电时属吸热反应，放电时为放热反应，两者都包含内阻热耗。充电初期，极化电阻最小，吸热反应处于主导地位，电池温升可能出现负值，充电后期，阻抗增大，释热多于吸热，温升增加，过充时，随不可逆反应的出现，逸出气体，内压升高、温度升高，直到变形、爆裂。 4、内压：电池内部压力，由于电池内部反应逸出气体导致气压增大，气压过大将撑破壳体和发生爆裂，基于安全考虑，一方面锂电池都设计了单向的防爆阀门，一方面用塑壳制造。析气反应常伴随着不可逆反应，也就意味着活性物质的损失、电池容量的下降，无析气、小温升充放电是最理想的工况。 5、电量：电学里，电量用Wh(瓦时)表示，是能量单位，一度电等于1kWh;电池常用Ah(安时)计算电量，对于动力电池侧重于功率和能量大小，用Wh更直接一些，因为电池的电压是变化的，其全程变化量可达到极大值的一半左右，用Ah计算电量不能正确描述电池的动力驱动能力，但Ah作为电池的电量单位自有其历史和道理，在不引起歧义的地方两种电量单位都可以使用。 6、荷电(SOC)：电池还有多少电量，又称剩余电量，常取其与额定容量或实际容量的比值，称荷电程度。是人们在使用中最关心的、也是最不易获得的参数数据，人们试图通过测量内阻、电压电流的变化等推算荷电量，做了许多研究工作，但直到目前，任何公式和算法都不能得到统计数据的有效支持，指示的荷电程度总是非线性变化。 7、容量：电池在充足电以后，开始放电直到放空电为止，能输出的最大电量。容量与放电电流大小有关，与充放电截止电压也有关系，故容量定义为小时率容量，动力电池常用1小时率(1C)或2小时率(0.5C)容量。电池在化成之前材料的活性不能正常发挥，容量很小，化成过程开始后，电池进入其生命期，在整个生命期里，电池的活化和劣化过程是一个问题的两个方面，初期活化作用处于主导地位，电池容量逐渐上升;以后，活化和劣化作用都不明显或相当;后期，劣化作用显著，容量衰减，规定容量衰减到一定比例(60%)后，电池寿命终结。(一般所指电池寿命是指剩余容量为80%的循环次数) 8、功率：电学定义直流电源的输出功率等于输出电压与电流的乘积，锂电池单体电压高，在相同的输出电流下，其功率分别是铅酸(2.0V)、镍镉(1.2V)或镍氢(1.2V)的1.6倍和3倍。电动汽车用动力电池组的负载是电机控制器，电机控制器根据车速变化调整输出功率，短时间来看，电池组驱动的是恒功率负载，这个功率变化的范围极大，制动时有与加速时相近的反向逆变功率。 9、效率：电池的效率指电池的充放电效率或能量输出效率，本文指后者。对于电动汽车，续驶里程是最重要指标之一，在电池组电量和输出阻抗一定的前提下，根据能量守恒定律，电池组输出的能量转化为两部分，一部分作为热耗散失在电阻上，另一部分提供给电机控制器转化为有效动力，两部分能量的比率取决于电池组输出阻抗和电机控制器的等效输入

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 →6LiC l + 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

关于锂电池的基本知识

首先进行一些基础的解释，解释一下锂电池的这些指标，看到现在有很多很多的新手甚至是老鸟总被这些指标弄得一头雾水的在此作为一个知识性的普及吧！应该对大家有用说的不对的欢迎指正。 1.电压：通常有3.6V锂离子电池，3.7V锂聚合物电池他们在%电压方面的%充电和使用基本上可以归为一类，标准放电平台都是3.0V~4.2V 也就是安全电压。当然这个使用上的一类只是电压上的！电流方面锂离子电池远远不如锂聚合物电池。稍候阐述。? 2.容量：通常有mAh Ah等。这是一个复合型单位，mA,A?代表的是电流1000MA=1A （A:安培amper）?H当然就是时间（H:Hour，小时）这些都是英文的简写。例如一块电池如果是1000mAh的那么就代表该电池在1小时放完自身所有电量的情况下（从4.2V~2.0V）(V:volt 伏特)能够达到1000mA的平均电流。或者简单一些可以理解为能够以1000mA的电流放电持续1小时。1000MAH可以换算为1Ah，这里大家存在一个误区，可能简单的认为我们以2000mAh的电流放这块电池那么这块电池的放电时间就可以坚持半小时。这样说不能说是错误的但至少是不严谨的。因为随着电流的增加电池的内阻不变的情况下，产生的热量在不断的增加，并且电池的内阻越是大电流的情况下体现的越明显，因为外部电路的电阻随着放电电流的增加必然减少而电池内阻不变的情况下必然导致效率降低发热增高，所以刚才提到的举例的那块电池在2000MAH下放电时间必然少于半小时并且电流越大这点体现的越明显，也就是说这块电池在10A的情况下放电

时间将远远少于6分钟！还有另一种容量单位，在模型中不常用，就是瓦时（WH）瓦特/每小时简单的说就是用电压乘以电流得到的。仍然是上边举例的电池1000ma放电1小时那么它的电量就是3.7Vx1000mah=3700mWh(毫瓦/小时)=3.7WH?代表这块电池能够以3.7瓦的功率放电1小时。换一个例子大家就可以理解了，例如我的450级直升机的电池是3S1P 2200MAH 20C 11.1V的那么停的时候?平均功率大概是120W左右这样用电池的24.4Wh除以120W 约等于0.2小时=12分钟了。希望这么说大家可以理解。 3.电流：关于电流锂聚和锂离子电池的区别就明显了。锂聚合物电池的放电能力通常在同等容量的锂离子电池的数倍至数十倍。放电电流的概念通常就存在于这里~1C作为一个标准单位电流表示的是放电倍率，代表的是电池在1小时放电平台（ 4.2~3.0V）放完时候能够达到的平均电流，看到这里可能很容易和上边的容量单位的解释联系起来，没错，1000mah的电池容量在1C的情况下放电电流就是1000MA 也正是因为这个，很多时候大家都会在这里产生误解。c本身是倍率的意思，目前电池标注的C 都是按照电池最大的放电电流除以1C标准电流得出来的，例如一块1000mah的电池最大能够提供10A的电流那么就用10A/1A=10C? 但是个人认为只有在十分之一小时的时间能够放完所有电量（4.2V~3.0V）的电池才能称为真正的10C电池。现在很多伪劣的电池都把自己满电的峰值电流除以1c得到自己的放电倍率C 我个人觉得这不算欺骗也至少是不严谨的。这种现象在高倍率电池中普遍存在。

关于锂电池的基本知识

关于锂的基本知识首先进行一些基础的解释，解释一下锂电池的这些指标，看到现在有很多很多的新手甚至是老鸟总被这些指标弄得一头雾水的在此作为一个知识性的普及吧！应该对大家有用说的不对的欢迎指正。 1.电压：通常有锂离子电池，锂聚合物电池他们在%电压方面的%充电和使用基本上可以归为一类，标准放电平台都是~ 也就是安全电压。当然这个使用上的一类只是电压上的！电流方面锂离子电池远远不如锂聚合物电池。稍候阐述。？ 2.容量：通常有mAh Ah等。这是一个复合型单位，mA,A代表的是电流1000MA=1A （A:安培amper）H当然就是时间（H:Hour，小时）这些都是英文的简写。例如一块电池如果是1000mAh的那么就代表该电池在1小时放完自身所有电量的情况下（从~）(V:volt 伏特)能够达到1000mA的平均电流。或者简单一些可以理解为能够以1000mA的电流放电持续1小时。1000MAH可以换算为1Ah，这里大家存在一个误区，可能简单的认为我们以2000mAh的电流放这块电池那么这块电池的放电时间就可以坚持半小时。这样说不能说是错误的但至少是不严谨的。因为随着电流的增加电池的内阻不变的情况下，产生的热量在不断的增加，并且电池的内阻越是大电流的情况下体现的越明显，因为外部电路的电阻随着放电电流的增加必然减少而电池内阻不变的情况下必然导致效率降低发热增高，所以刚才提到的举例的那块电池在2000MAH下放电时间必然少于半小时并且电流越大这点体现的越明显，也就是说这块电池在10A的情况下放电时间将远远

少于6分钟！还有另一种容量单位，在模型中不常用，就是瓦时（WH）瓦特/每小时简单的说就是用电压乘以电流得到的。仍然是上边举例的电池1000ma放电1小时那么它的电量就是=3700mWh(毫瓦/小时)=代表这块电池能够以瓦的功率放电1小时。换一个例子大家就可以理解了，例如我的450级直升机的电池是3S1P 2200MAH 20C 的那么我的这个电池就是=24420mWh=我的飞机在悬停的时候平均功率大概是120W左右这样用电池的除以120W约等于小时=12分钟了。希望这么说大家可以理解。 3.电流：关于电流锂聚和锂离子电池的区别就明显了。锂聚合物电池的放电能力通常在同等容量的锂离子电池的数倍至数十倍。放电电流的概念通常就存在于这里~1C作为一个标准单位电流表示的是放电倍率，代表的是电池在1小时放电平台（~）放完时候能够达到的平均电流，看到这里可能很容易和上边的容量单位的解释联系起来，没错，1000mah的电池容量在1C的情况下放电电流就是1000MA 也正是因为这个，很多时候大家都会在这里产生误解。c本身是倍率的意思，目前电池标注的C 都是按照电池最大的放电电流除以1C标准电流得出来的，例如一块1000mah的电池最大能够提供10A的电流那么就用10A/1A=10C？但是个人认为只有在十分之一小时的时间能够放完所有电量（~）的电池才能称为真正的10C电池。现在很多伪劣的电池都把自己满电的峰值电流除以1c得到自己的放电倍率C 我个人觉得这不算欺骗也至少是不严谨的。这种现象在高倍率电池中普遍存在。

对锂亚电池的一些看法

基于ER14250电池的几点看法 2013年4月1日锂亚电池之所以能够具备长期储存寿命的特点，是因为锂表面钝化抑制内部副反应，但是钝化膜的形成也是相对的。钝化膜分为两种，一种是纯的LiCl钝化膜，另一种是杂质钝化膜。杂质钝化膜是我们要杜绝的，它对产生有害无益；LiCl钝化膜是电池固有的一种特性。钝化膜的形成会导致大电流输出困难，因此，在使用过程中需要先通过小电流或外接电阻放电将钝化测去除或激活。电压滞后是锂亚电池的一个特点，也是该种电池存在的基础，其原理如下：组成电池的亚硫酰氯电解液是一种强氧化性的化学物质，它同时起了电解液和电池正极活性物质的作用，亚硫酰氯与电池的负极活性物质金属锂接触后，在金属锂表面上立即形成一层致密的钝化膜，这一层钝化膜是一种离子导体，锂离子能在钝化膜中进行迁移，但由于其迁移的速率很小，因此会阻挡电池进行反应，当电池中流过的电流不大于1μA/cm2（金属锂表面积）时，钝化膜中锂离子的迁移速率能够满足要求，当电流较大时，钝化膜中锂离子的迁移速率的限制产生严重影响，钝化膜两端产生很大的电压降，此时具体表现就是电池负载电压低；随着电流的不断流过，钝化膜逐渐破裂，两端的压降逐渐下降，电池的负载电压就逐渐上升直至正常。钝化膜的逐渐破裂过程就是电池电压滞后的消除过程。由于电池的钝化膜是由于电池的正极活性物质亚硫酰氯与金属锂反应所产生的，因此，电池钝化过程（也就是滞后过程）会消耗一定的电池容量，而这消耗的容量也就是电池自放电的主要组成部分。当然，电池的自放电还包含电池正负极间由于欧姆电阻产生的微小放电电流所消耗的容量。在电池中如果严格无其它物质，则电池内形成的钝化膜将随贮存时间越来越厚，但钝化膜越厚就会阻止亚硫酰氯与金属锂的反应，也就是说，钝化膜的生成速度会随贮存时间逐渐下降，容量的消耗也会逐渐下降，因此，这种电池电压滞后很严重，但电池的自放电率极低，可低于每年0.5%，但由于电压滞后严重，其应用受到了很大的限制，如果需要一定的电流脉冲，就无法满足要求。现在各生产厂家都在电池中加入一些可以在一定程度上减缓钝化膜形成的化学添加剂，使电池的钝化膜不至于生长的过厚，使电池能提供一定大小的脉冲