鋰亞硫酰氯電池

　　1簡介

　　Li/SOCl2電池被制作成各種各樣的尺寸和結(jié)構(gòu)，容量范圍從低至400mAh的圓柱形炭包式和卷繞式電極結(jié)構(gòu)電池，到高達10000Ah的方形電池以及許多可滿足特殊要求的特殊尺寸和結(jié)構(gòu)的電池。Li/SOCl2體系原本存在安全和電壓滯后問題，其中安全問題特別容易在高放電率放電和過放電時發(fā)生，而電池經(jīng)高溫貯存后繼續(xù)在低溫放電時，則明顯出現(xiàn)電壓滯后現(xiàn)象。

　　低放電率商品化電池已成功地使用了多年。主要用于存儲器的備用電壓和其他要求長工作壽命的用途。大型方形電池作為應急應用電源已經(jīng)用于軍事用途。而中等、高放電率電池也已經(jīng)發(fā)展用于各種電器和電子裝置的電源，在其中一些電池采用的亞硫酰氯和其他鹵氧化物電解液中，通常加入了添加劑，以提高應用中電池的特定性能。

　　2化學原理

　　Li/SOCl2電池由鋰負極、碳正極和一種非水的SOCl2：LiAlCl4電解質(zhì)組成。亞硫酰氯既是電解質(zhì)，又是正極活性物質(zhì)。其他的電解質(zhì)鹽，例如LiAlCl4，在特殊設計的電池中使用過，但電解液配方不同，電極性能就不同。負極、正極和SOCl2的成分要根據(jù)電池預期獲得的性能，由制造商選定。

　　一般公認的總反應機理為：

　　4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2

　　硫和二氧化硫溶解在過量的亞硫酰氯電解液中，而且在放電期間，由于產(chǎn)生二氧化硫，會有一定程度的壓力產(chǎn)生。在貯存期間，鋰負極一經(jīng)與電解質(zhì)接觸，就與亞硫酰氯電解質(zhì)反應生成LiCl，鋰負極即受到在其上面形成的LiCl膜的保護。這一鈍化膜有益于延長電池的貯存壽命，但在放電開始時會引起電壓滯后，在高溫下長期貯存后的電池，在低溫下放電，其電壓滯后現(xiàn)象尤其明顯。

　　電解質(zhì)低的冰點（—110℃）和高的沸點（78.8℃）使得電池能夠在一個寬廣的溫度范圍內(nèi)工作，隨著溫度的下降，電解質(zhì)的電導率只有輕微的減少。 Li/SOCl2電池在某些組分是有毒和易燃的，因此應避免分解電池或?qū)⑴艢忾y已打開的電池和電池組分暴露到空氣中。

　　3電極結(jié)構(gòu)

　　Li/SOCl2碳包式電池已符合ANSI標準的尺寸制成圓柱形。這些電池是為低、中等放電率放電設計的，不得高于C/100率放電，它們具有高比能量，例如，ABLE D型電池已3.5V的電壓釋放出19.0Ah的容量，與此相比，傳統(tǒng)的堿性鋅/二氧化錳電池已1.5V的電壓只能釋放出15Ah的容量。

　　（1）結(jié)構(gòu) 負極由鋰片制成，傾靠在不銹鋼外殼的內(nèi)壁上：隔膜有非編織玻璃絲布制成：正極由聚四氟乙烯粘結(jié)的炭黑組成，呈圓柱狀，有極高的孔隙率，并占據(jù)了電池的大部分體積。電池為氣體密封性米粉，而正極柱采用玻璃-金屬封接絕緣子。這些低自放電率電池可以裝一個安全閥，但也可以沒有安全閥，這由制造廠家根據(jù)電池結(jié)構(gòu)而定。

　　（2）性能 Li/SOCl2電池的開路電壓為3.65V；典型的工作電壓范圍在3.3～3.6V之間（至終止電壓3V）。圖給出了ABLE D型Li/SOCl2電池的典型放電曲線。在較寬廣的溫度范圍內(nèi)核低至中等放電率下放電，ABLE Li/SOCl2都具有平坦的放電曲線和優(yōu)良的性能，能在極高的溫度下很好的工作。

　　螺旋卷繞式圓柱形電池

　　使用螺旋卷繞式（以下簡稱卷繞式）電池結(jié)構(gòu)設計是為了獲得中等到高放電率Li-SOCl2電池而設計的。這些電池主要是為了滿足軍用目的而設計的，如有大電流輸出和低溫工作等需要的場合。有同樣使用要求的工業(yè)領域也仍然在使用這類電池。

　　鋰亞硫酰氯電池 ABLE 功率型結(jié)構(gòu)圖

　　這類電池的典型結(jié)構(gòu)是這樣的：電池殼是由不銹鋼拉伸而成的；正極極柱使用耐腐蝕的玻璃-金屬封接緣子；電池蓋用激光封接或焊接以保證電池的完全密封。安全裝置，例如，泄露孔、熔斷絲或者PTC器件等都安裝在電池內(nèi)部以保護電池有內(nèi)部高氣壓和外部短路時電池結(jié)構(gòu)的安全。

　　鋰亞硫酰氯電池 ABLE ER26500M

　　這類電池在中等電流下放電性能相對于碳包式電極性能要更好以下。

　　4應用

　　應用Li/SOCl2電池是利用該系列的高比能量和長貯存壽命的優(yōu)點。小電流放電的圓柱形電池可作為CMOS存儲器、水、電等計量儀表和諸如高速公路過境自動電子交費系統(tǒng)（就是ETC系統(tǒng)，不過有一個更好的解決方案是用鋰錳的軟包電池代替）、程序邏輯控制器和無線安全報警系統(tǒng)等的無線電射頻識別（RFID）器的電源（此項方案可用3V鋰錳的扣式和軟包電池代替）。因為這些鋰電池的成本較高，同時這些電池的安全性依然受到特別的關(guān)注，而對其處理又有特別要求，因此在一般消費市場上的應用仍然受到限制。

　　鋰亞硫酰氯電池和鋰錳電池應用領域 ABLE

　　下面是一些ABLE 鋰亞硫酰氯電池的應用領域

　　檢測儀表

　　熱量計 自動儀表讀數(shù)器AMR ---如水表氣表或電表等汽車試驗場檢測儀地震測量儀石油鉆探檢測儀器資料記錄器工業(yè)儀表航空導航系統(tǒng)油泵表出租車計價器

　　計算機電池

　　專門設計的電池可為實時時鐘RTC 和文件配置提供電源廣泛應用于各種個人計算機便攜式計算機手提電腦和筆記本個人計算機個人計算機的按鍵激活開關(guān)

　　電信

　　功能電話商用電話系統(tǒng)電傳機無線尋呼系統(tǒng)編碼設備無線電選頻器

　　工業(yè)控制設備

　　生產(chǎn)程控 自動生產(chǎn)線控制

　　安全系統(tǒng)

　　無線報警器煙霧警報器險情按鈕電子鎖和電子封蓋

　　搜索及營救設備

　　緊急位置指示器無線電信標無線電險情信標緊急定位傳送器雪崩救援傳送器

　　監(jiān)控系統(tǒng)

　　高壓電線短路及超載指示器遠程射頻控制設備夜視裝備

　　商用機械設備

　　現(xiàn)金收款機復印機地址打印機郵資計費器自動售賣機

　　物體辨別系統(tǒng)

　　農(nóng)場管理系統(tǒng)公共交通監(jiān)控系統(tǒng)汽車生產(chǎn)線控制系統(tǒng)交通流量控制系統(tǒng)自動標簽識別系統(tǒng)

　　科學檢測儀器

　　海洋水流測量表氣象浮標氣球載無線電測空儀生物遙測儀

　　電子醫(yī)療設備

　　心電圖儀外部心臟起搏器氧氣流量計助聽器X 射線機械控制設備

　　娛樂電子設備

　　高保真無線調(diào)諧器 編程頻率調(diào)諧器彈子游戲機:電子合成音響裝置