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

压一般在几分钟内才能回复到峰值电压的95%。25℃下存放两年后的Li/SOCl2电池，由于锂表面形成的LiCl钝化层，初始电压较低，如电池短路或多次用大电流刹间放电，可以将LiCl 膜冲破，使工作电压恢复。产物LiCl（白色）及S（黄色）在正极碳黑内沉积出来，部分堵塞了正极内的微孔道。一方面使正极有些膨胀，另一方面阻碍了电解质的扩散，增大了浓差极化，使电池逐渐失效。

★减轻Li/SOCl2电池电压滞后的材料：Li/SOCl2电池的主要缺点是它的电压滞后现象。这种现象尤其在高温贮存之后，再在常温下使用时表现更为严重。引起Li/SOCl2电池电压滞后的原因：主要是由于在电池体系中使用了四氯铝锂（liAlCl4）电解质盐。含有这种盐的电解质溶液与锂阳极能产生自发的化学反应，产物为LiCl，而LiCl一薄膜的形式覆盖在锂阳极表面上，妨碍了锂与电解质溶液的接触，最终导致电压滞后。解决Li/SOCl2电池电压滞后的途径：加添加剂：如PVC，VC-VDC，SO2，Li2B10Cl10，Li2B10B10，MnO2；加入替代liAlCl4的电解质盐：卤硼酸盐，LiGaCl4；利用锂阳极界面作用：如在锂阳极涂聚合物电解质涂料；降低电解质的浓度。

★Li/SOCl2电池的结构：因为LiAlCl4 ：SOCl2溶液与水的作用十分激烈，甚至十分微量的水也容易与之发生作用，产生HCl气体，造成严重腐蚀，电池最终失效。因此，这种电池很少采用扣式结构或半密封的卷边结构。此种电池外壳材料一般多用不锈钢（1Cr18Ni9Ti），这是因为，在全密封无水的LiAlCl4 ：SOCl2电解液中不锈钢是稳定的，聚乙烯，聚丙烯，尼龙等均不能抵挡电解液的腐蚀。：最常用的是金属/玻璃或金属/陶瓷绝缘氩弧焊或激光焊接的全密封结构。全密封的结构的关键有两个方面：1，金属/玻璃绝缘珠处。一般采用可阀材料作上盖和注液管，因为它们的热膨胀系数与玻璃最相近。上盖内玻璃与可阀材料之间的烧结是一项关键工艺，烧结之后温度应尽可能地慢慢下降，不然会造成过大的内应力，使电池在使用或存放一定时间后突然破裂。2，激光焊接处。

★Li/SOCl2电池种类及其性能：从外形看，主要有圆柱型（包括AA，C，D型），矩形和扁圆形；从放电速率看，主要有低速率电池和高速率电池两类；从电极结构来看，有如下三种：1，碳包式结构：正极做成圆柱形，负极锂包在外部2，卷式电极结构：其正负极都做成带状，故接触面积比碳包式大得多，总电流输出较大3，矩形电极

★Li/SOCl2电池生产工艺：1，碳电极制作：将80~90%乙炔黑和6~8%的聚四氟乙烯乳液混合，加入无水乙醇或异丙醇，充分搅拌成膏状物，取出后，在一定温度下不断碾压，做成薄膜，再切成所需的尺寸，放上一片镍拉网，加压，最后放在电热真空箱中加热脱水。镍网作为导电骨架，镍网和引出端的形状对提高电池电流密度有很大的关系。在电芯式结构中，这

往往不是问题，因为电芯式电池的电流一般输出均不大，只有在卷绕式高功率Li/SOCl2电池中，这才是必须考虑的一个问题。2，负极制作：负极是将锂带压在一软态镍网上组成，一般负极极化很小，利用率接近95%以上。3，电池隔膜材料：Li/SOCl2电池隔膜绝大部分采用由玻璃纤维丝制作的一种非编织的玻璃纤维膜，厚度为0.2—0.3mm。有机物隔膜由于在LiAlCl4 ：SOCl2电解液中不稳定而不被使用。注意国产的玻璃纤维丝的粘接剂可能为α-甲基丙烯酸甲酯，如生产过程水份控制不当或高温储存时α-甲基丙烯酸甲酯在水份和酸的共同作用下分解成醇类物质。醇类物质又和锂发生反应造成电压严重滞后。4，电解液的制备：在配制电解液前，原材料都应钝化，SOCl2可以在通风良好的环境里用蒸馏法精制。无水LiCl 经真空加热脱水，无水AlCl3可用升华法重结晶以除去其中的杂质。①LiAlCl4的制备：将无水LiCl和无水AlCl3在干燥空气中研碎并充分混合，再在氩气气氛里加热到180℃，此时，粉末溶成LiAlCl4。冷却后，在干燥箱内粉碎装瓶备用②LiAlCl4 ：SOCl2电解液制备：在干燥气氛中，往SOCl2溶剂中缓慢加入一定量的LiAlCl4，不断搅拌，以免放热太快。溶液倒入容量瓶中，用溶剂洗涤盛电解液容器后，再添入瓶内，直到液面与刻度一致。当电解液浓度为1.73mol时，电导率可达2.04×10-2欧姆-1?厘米-1。为除去与锂作用的杂质，电解液应该净化，处理方法：在玻璃器皿中放入光亮锂带和上述电解液后密封，然后在70℃以上温度加热相当长时间，让杂质和锂带充分作用后，搁置备用。

★Li/SOCl2电池的检验标准和方法：1，环境试验：以下方法为美国ECOMSCS-459试验标准：①机械振动：振动频率从10HZ增加到55HZ，然后再降到10HZ，变化速度为1HZ/min，振幅为0.76mm，电池的横向和纵向各做一次试验，历时95分钟②冲击：以150g的加速度冲击6毫秒，在电池的横向和纵向进行③热冲击：电池从室温起半小时内降到-40℃，恒温1.5小时后，突然升到70℃，再恒温2小时，再突然降到-40℃，如此重负四次，回升到室温。

④加压：将电池置于压力为4个大气压的容器中进行试验，历时12小时，并测定开路电压的变化，之后以60mA放电（D型），记录试验前后重量和体积的变化⑤标高试验：将电池置于真空容器中，模拟1500米高处的空气压力，测定开路电压。结束后，以60mA放电（D 型），记录试验前后重量和体积变化⑥碰撞：在电池的纵向和横向各给14000g的撞击（AA 型）。电池经过以上考核后，应无开路电压变化，无超出规定的电压滞后，无容量的明显损失，无泄漏和重量改变等2，安全试验：以下方法为美国ECOMSCS-459试验标准：①贯穿试验：对全容量和放电态的D型电池，在25℃相对湿度70%的条件下，将一个直径为3.2mm 的钉子从横向贯穿电池，在24小时内观察变化，应无膨胀和严重泄漏②压力试验：在电池的横向施加压力，当压缩30%直径的距离时出现短路，但无爆炸和泄漏③25℃时的短路试验：

在电池两极焊上镍质极耳，有效电阻于0.005欧，短路24小时，最大短路电流为6.5A（D 型），底部和盖子上出现少许膨胀，但是，电池重量和直径不应变化，也无泄漏现象④降低负荷电阻试验：D型电池开始时以50mA放电，以后逐渐减少外电阻到短路，应无膨胀和电解液的泄漏⑤强迫放电试验：D型电池以60mA放电到2.0V终止电压后

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/c36736481.html,

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：

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

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