锂亚电池的钝化现象及锂电池有什么不同?

2020-08-17 09:29:03 深圳市创新易电子科技有限公司

锂亚电池是一次性电池,不可充电。锂电池有一次性的锂原电池,有锂亚电池锂锰电池、锂硫电池、锂铁电池等,都是原电池,不可充电的,有可充电的叫做蓄电池,应该称锂离子电池,电压是3.7V的,也有磷酸铁锂做正极材料的锂离子电池3.2V的标称电压。


锂亚硫酰氯电池化学名称为Li − SOCl2, 简称为锂亚电池。 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LiC1钝化膜,另一种是杂质钝化膜。由于其特殊的化学特性,钝化效应,其年自放电电流小于1%, 储存寿命达10年以上,所以广泛应用于水表,电表和燃气表中做电源。


锂亚电池和锂锰电池都是属于一次性锂电池,即电池本身的容量耗完之后不可再充电。


锂亚电池全名叫锂亚硫酰氯电池,Li-Socl2,正极是亚硫酰氯,开路电压3.6V,终止电压在2.0V。


锂锰电池全名叫锂二氧化锰电池,Li-MnO2,正极是二氧化锰,开路电压3.0V,终止电压1.8V。


锂亚电池外壳一般是使用钢壳的,锂亚电池使用的是304食品级不锈钢,而有的不良厂家为压缩成本使用铁壳,在选择时要仔细甄别。


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1uA/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。


根据使用要求的不同,锂亚电池可分为功率型和能量型两种,功率型锂亚电池大电流输出能力较强,能量型锂亚电池储能更多。对于使用年限较长,比如5年,待机和工作电流uA级的(如:20uA-30uA),优先选用能量型锂亚电池。


锂亚电池在生产封装完成后,需要经过几个月的存储,在出厂前必须要做预放电处理,也就是激活消除钝化膜。一般能量型锂亚电池按10-30mA放电或接330Q电阻放电5-10分钟。


电表上使用锂亚电池电流在20uA-30uA之间,所以不需要大电流放电,钝化现象可以保证锂亚电池长期的存储能力,若产生了严重的钝化现象,在生产使用前必须激活消除钝化现象。

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