化学电源工艺学 化学电源工艺学 6.1.pptx

主要内容 6.1.1 锂原电池概述 6.1.2 Li-I2电池 6.1.3 Li-MnO2电池 6.1.4 Li-FeS2电池 6.1.5 Li-SO2 6.1.6 Li-SOCl2电池;以金属锂为负极材料的化学电源系列的统称;6.1.1 锂原电池概述; 锂电池的组成;6.1.1 锂原电池概述;一次锂电池类型;6.1.2 Li-l2电池;Li-l2工作原理;Li-l2电池结构;Li-l2应用;改性的β-Al2O3陶瓷隔膜的Li-I2电池 无机碘化物PbI2做正极活性物质的Li-I2电池 电池可表示为：;6.1.3 Li-MnO2电池;锂锰电池由日本三洋公司于1975年首先研制成功并于次年投放市场。 国内早在1979年由天津十八所成功研制CR2430扁平型锂锰电池，???及于1983年又研制成CR6圆柱型炭包式锂锰电池。;(-) Li | 1MLiClO4 – PC + DME(1:1) | MnO2 (+) 电池反应： (-) Li – e →Li+ (+)MnO2 +x Li+ +e→LixMnO2 Li + MnO2 → LixMnO2 ;Li/MnO2电池结构;扣式锂锰电池;圆柱形锂锰电池;方形9V电池组;Li/MnO2电池结构;优点：比能量大、电池电压高的特点，放电电压平稳、工作温度范围宽、低温性能好、储存寿命长、 MnO2价格低，无污染等;6.1.4 Li-FeS2电池;Li/FeS2工作原理;额定电压1.5V，开路电压1.65一1.8V; 容量大:锂/二硫化铁电池的实际比能量可达442.07Wh/L和209.06Wh/kg,AA型Li/FeS2电池容量可达3000mAh; 搁置寿命长:密封良好的可贮存十年; 直接兼容性:能够用于任何使用1.5V一次电池类型的场合; 无汞或铅等有毒有害元素; 温度范围广,高、低温性能优于其它一次电池; 与其它一次电池相比,工作电压更高、放电曲线更平滑;重量更轻。 ;Li-FeS2电池的结构?;Li/FeS2电池制作工艺流程;Li/FeS2电池性能;对比未经搁置电池：电池封口后搁置一定时间可以促进电解液在电极、隔膜中的渗透并使其均匀化。同时使正极物质均匀化，搁置的最短时间要大于30天。 开路电压先↓再↑,然后→平稳，其原因是电池内正极活性物质混合的不是太均匀，放置一段时间后正极物质逐渐变均匀；老化后电极极板被电解液充分浸润并具有电化学活性。 ;电池的放电电流越大,放电容量越低,放电平台越低,说明小电流放电有利于提高电池的放电效率 高温放电有利于提高电池容量;T↑,放电容量↑ 良好的高低温性能： 55 ℃,115%放电容量； -20 ℃，60%放电容量;贮存性能;6.1.5 Li-SO2电池;6.1.5 Li-SO2电池;Li/SO2电池结构;6.1.5 Li-SO2电池;6.1.6 Li-SOCl2电池;(-) Li | LiAlCl4 – SOCl2 | C (+) SOCl2既是正极活性物质，又是电解质的溶剂。 电池反应： (-) 4Li – 4e → 4Li+ (+) 2SOCl2 + 4e →SO2 + S + 4Cl- 总反应：4Li + 2SOCl2 → 4LiCl + SO2 + S 电池性能：开路电压3.65V 比能量高500-1000Wh/L 电化学性能最好的锂一次电池。 ;电池的结构;优点 放电电压高且放电平稳；OCV3.65V 高比能量和中等比功率 温度特性优越：-50-85度 电池无内压，电压精度高 自放电率低 电池成本低廉 缺点： 电压滞后：电解质在锂表面形成氧化锂致密膜 安全问题突出：使用不当爆炸 ;锂一次电池与其它一次电池的性能比较;6.1.8锂原电池存在的问题;6.1.9锂原电池应用