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鋰亞硫酰氯電池的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法

2018年02月05日 14:36 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶(hù)評(píng)論(0
關(guān)鍵字:鋰亞硫酰氯電池(7157)

鋰亞硫酰氯(Li/SOCl2)電池在所有的電池中,屬于一種很有特色的品種。它的電壓為3.6V。正極材料是亞硫酰氯(二氯亞砜),同時(shí),也是電解液。這種特性,使得它的比能量非常高。是目前鋰電池中電壓最高的。貯存壽命可以超過(guò)10年。

高溫鋰亞電池主要應(yīng)用在石油開(kāi)采、地質(zhì)和海洋勘探等石油天然氣領(lǐng)域以及海船舶重工、科研、軍工等領(lǐng)域。   具有高性能、高可靠、在高溫(最高+200℃)或低溫(最低-55℃)下,大的振動(dòng),沖擊等惡劣環(huán)境中使用,保證其安全,穩(wěn)定可靠。;鋰電池最大容量可達(dá)40安時(shí)(Ah),最大額定電流可達(dá)4安培(A),峰值電流可達(dá)7安培,電流釋放啟動(dòng)快,供電均勻等特點(diǎn)。

Li/SOCl2電池生產(chǎn)工藝:

1,碳電極制作:將80~90%乙炔黑和6~8%的聚四氟乙烯乳液混合,加入無(wú)水乙醇或異丙醇,充分?jǐn)嚢璩筛酄钗?,取出后,在一定溫度下不斷碾壓,做成薄膜,再切成所需的尺寸,放上一片鎳?yán)W(wǎng),加壓,最后放在電熱真空箱中加熱脫水。鎳網(wǎng)作為導(dǎo)電骨架,鎳網(wǎng)和引出端的形狀對(duì)提高電池電流密度有很大的關(guān)系。在電芯式結(jié)構(gòu)中,這往往不是問(wèn)題,因?yàn)殡娦臼诫姵氐碾娏饕话爿敵鼍淮?,只有在卷繞式高功率Li/SOCl2電池中,這才是必須考慮的一個(gè)問(wèn)題。

2,負(fù)極制作:負(fù)極是將鋰帶壓在一軟態(tài)鎳網(wǎng)上組成,一般負(fù)極極化很小,利用率接近95%以上。

3,電池隔膜材料:Li/SOCl2電池隔膜絕大部分采用由玻璃纖維絲制作的一種非編織的玻璃纖維膜,厚度為0.2—0.3mm。有機(jī)物隔膜由于在LiAlCl4 :SOCl2電解液中不穩(wěn)定而不被使用。注意國(guó)產(chǎn)的玻璃纖維絲的粘接劑可能為α-甲基丙烯酸甲酯,如生產(chǎn)過(guò)程水份控制不當(dāng)或高溫儲(chǔ)存時(shí)α-甲基丙烯酸甲酯在水份和酸的共同作用下分解成醇類(lèi)物質(zhì)。醇類(lèi)物質(zhì)又和鋰發(fā)生反應(yīng)造成電壓嚴(yán)重滯后。

4,電解液的制備:在配制電解液前,原材料都應(yīng)鈍化,SOCl2可以在通風(fēng)良好的環(huán)境里用蒸餾法精制。無(wú)水LiCl經(jīng)真空加熱脫水,無(wú)水AlCl3可用升華法重結(jié)晶以除去其中的雜質(zhì)。

①LiAlCl4的制備:將無(wú)水LiCl和無(wú)水AlCl3在干燥空氣中研碎并充分混合,再在氬氣氣氛里加熱到180℃,此時(shí),粉末溶成LiAlCl4。冷卻后,在干燥箱內(nèi)粉碎裝瓶備用

②LiAlCl4 :SOCl2電解液制備:在干燥氣氛中,往SOCl2溶劑中緩慢加入一定量的LiAlCl4,不斷攪拌,以免放熱太快。溶液倒入容量瓶中,用溶劑洗滌盛電解液容器后,再添入瓶?jī)?nèi),直到液面與刻度一致。當(dāng)電解液濃度為1.73mol時(shí),電導(dǎo)率可達(dá)2.04×10-2歐姆-1?厘米-1。

為除去與鋰作用的雜質(zhì),電解液應(yīng)該凈化,處理方法:

在玻璃器皿中放入光亮鋰帶和上述電解液后密封,然后在70℃以上溫度加熱相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間,讓雜質(zhì)和鋰帶充分作用后,擱置備用。

Li/SOCl2電池的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和方法:

1,環(huán)境試驗(yàn):以下方法為美國(guó)ECOMSCS-459試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):

機(jī)械振動(dòng):振動(dòng)頻率從10HZ增加到55HZ,然后再降到10HZ,變化速度為1HZ/min,振幅為0.76mm,電池的橫向和縱向各做一次試驗(yàn),歷時(shí)95分鐘

②沖擊:以150g的加速度沖擊6毫秒,在電池的橫向和縱向進(jìn)行

③熱沖擊:電池從室溫起半小時(shí)內(nèi)降到-40℃,恒溫1.5小時(shí)后,突然升到70℃,再恒溫2小時(shí),再突然降到-40℃,如此重負(fù)四次,回升到室溫。

④加壓:將電池置于壓力為4個(gè)大氣壓的容器中進(jìn)行試驗(yàn),歷時(shí)12小時(shí),并測(cè)定開(kāi)路電壓的變化,之后以60mA放電(D型),記錄試驗(yàn)前后重量和體積的變化

⑤標(biāo)高試驗(yàn):將電池置于真空容器中,模擬1500米高處的空氣壓力,測(cè)定開(kāi)路電壓。結(jié)束后,以60mA放電(D型),記錄試驗(yàn)前后重量和體積變化

⑥碰撞:在電池的縱向和橫向各給14000g的撞擊(AA型)。電池經(jīng)過(guò)以上考核后,應(yīng)無(wú)開(kāi)路電壓變化,無(wú)超出規(guī)定的電壓滯后,無(wú)容量的明顯損失,無(wú)泄漏和重量改變等

2,安全試驗(yàn):以下方法為美國(guó)ECOMSCS-459試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn):

①貫穿試驗(yàn):對(duì)全容量和放電態(tài)的D型電池,在25℃相對(duì)濕度70%的條件下,將一個(gè)直徑為3.2mm的釘子從橫向貫穿電池,在24小時(shí)內(nèi)觀察變化,應(yīng)無(wú)膨脹和嚴(yán)重泄漏

②壓力試驗(yàn):在電池的橫向施加壓力,當(dāng)壓縮30%直徑的距離時(shí)出現(xiàn)短路,但無(wú)爆炸和泄漏

③25℃時(shí)的短路試驗(yàn):在電池兩極焊上鎳質(zhì)極耳,有效電阻于0.005歐,短路24小時(shí),最大短路電流為6.5A(D型),底部和蓋子上出現(xiàn)少許膨脹,但是,電池重量和直徑不應(yīng)變化,也無(wú)泄漏現(xiàn)象

④降低負(fù)荷電阻試驗(yàn):D型電池開(kāi)始時(shí)以50mA放電,以后逐漸減少外電阻到短路,應(yīng)無(wú)膨脹和電解液的泄漏⑤強(qiáng)迫放電試驗(yàn):D型電池以60mA放電到2.0V終止電壓后

應(yīng)用Li/SOCl2電池是利用該系列的高比能量和長(zhǎng)貯存壽命的優(yōu)點(diǎn)。小電流放電的圓柱形電池可作為CMOS存儲(chǔ)器、水、電等計(jì)量?jī)x表和諸如高速公路過(guò)境自動(dòng)電子交費(fèi)系統(tǒng)(就是ETC系統(tǒng),不過(guò)有一個(gè)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(wú)線安全報(bào)警系統(tǒng)等的無(wú)線電射頻識(shí)別(RFID)器的電源(此項(xiàng)方案可用3V鋰錳的扣式和軟包電池代替)。因?yàn)檫@些鋰電池的成本較高,同時(shí)這些電池的安全性依然受到特別的關(guān)注,而對(duì)其處理又有特別要求,因此在一般消費(fèi)市場(chǎng)上的應(yīng)用仍然受到限制。

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( 發(fā)表人:李倩 )

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