對鋰亞電池的一些看法

1、基于ER14250電池的幾點(diǎn)看法2013年4月1日鋰亞電池之所以能夠具備長期儲存壽命的特點(diǎn)，是因?yàn)殇嚤砻驸g化抑制內(nèi)部 副反應(yīng)，但是鈍化膜的形成也是相對的。鈍化膜分為兩種，一種是純的LiCl鈍 化膜，另一種是雜質(zhì)鈍化膜。雜質(zhì)鈍化膜是我們要杜絕的，它對產(chǎn)生有害無益； LiCl鈍化膜是電池固有的一種特性。鈍化膜的形成會導(dǎo)致大電流輸出困難，因 此，在使用過程中需要先通過小電流或外接電阻放電將鈍化測去除或激活。電壓 滯后是鋰亞電池的一個(gè)特點(diǎn)，也是該種電池存在的基礎(chǔ)，其原理如下：組成電 池的亞硫酰氯電解液是一種強(qiáng)氧化性的化學(xué)物質(zhì)，它同時(shí)起了電解液和電池正極 活性物質(zhì)的作用，亞硫酰氯與電池的負(fù)極活性物質(zhì)金屬

2、鋰接觸后，在金屬鋰表面 上立即形成一層致密的鈍化膜，這一層鈍化膜是一種離子導(dǎo)體，鋰離子能在鈍化 膜中進(jìn)行遷移，但由于其遷移的速率很小，因此會阻擋電池進(jìn)行反應(yīng)，當(dāng)電池中 流過的電流不大于1A/cm2（金屬鋰表面積）時(shí)，鈍化膜中鋰離子的遷移速率 能夠滿足要求，當(dāng)電流較大時(shí)，鈍化膜中鋰離子的遷移速率的限制產(chǎn)生嚴(yán)重影響， 鈍化膜兩端產(chǎn)生很大的電壓降，此時(shí)具體表現(xiàn)就是電池負(fù)載電壓低；隨著電流的 不斷流過，鈍化膜逐漸破裂，兩端的壓降逐漸下降，電池的負(fù)載電壓就逐漸上升 直至正常。鈍化膜的逐漸破裂過程就是電池電壓滯后的消除過程。由于電池的 鈍化膜是由于電池的正極活性物質(zhì)亞硫酰氯與金屬鋰反應(yīng)所產(chǎn)生的，因此，電池

3、 鈍化過程（也就是滯后過程）會消耗一定的電池容量，而這消耗的容量也就是電 池自放電的主要組成部分。當(dāng)然，電池的自放電還包含電池正負(fù)極間由于歐姆電 阻產(chǎn)生的微小放電電流所消耗的容量。在電池中如果嚴(yán)格無其它物質(zhì)，則電池內(nèi)形成的鈍化膜將隨貯存時(shí)間越來越 厚，但鈍化膜越厚就會阻止亞硫酰氯與金屬鋰的反應(yīng)，也就是說，鈍化膜的生成 速度會隨貯存時(shí)間逐漸下降，容量的消耗也會逐漸下降，因此，這種電池電壓滯 后很嚴(yán)重，但電池的自放電率極低，可低于每年0.5%，但由于電壓滯后嚴(yán)重， 其應(yīng)用受到了很大的限制，如果需要一定的電流脈沖，就無法滿足要求?，F(xiàn)在各生產(chǎn)廠家都在電池中加入一些可以在一定程度上減緩鈍化膜形成的 化學(xué)

4、添加劑，使電池的鈍化膜不至于生長的過厚，使電池能提供一定大小的脈沖 電流，電池由于鈍化膜不是太厚，自放電率也就稍大一些，約為2%。總之一，一電池的自放電率與電池的一電壓滯卮有一定的關(guān)系，電壓滯卮嚴(yán)重的 .自放電率較低。綜合考慮，電池的鈍化膜需控制在二個(gè)范圍內(nèi)才能保證電池的 正賞工作一。根據(jù)使用要求的不同，鋰亞電池可分為功率型和能量型兩種，功率型鋰亞電 池大電流輸出能力較強(qiáng)，能量型鋰亞電池儲能更多。對于使用年限較長，比如5 年，待機(jī)和工作電流uA級的（如：20uA30uA），優(yōu)先選用能量型鋰亞電池。鋰亞電池在生產(chǎn)封裝完成后，需要經(jīng)過幾個(gè)月的存儲，在出廠前必須要做預(yù) 放電處理，也就是激活消除鈍化膜

5、。一般能量型鋰亞電池按1030mA放電或接 330Q電阻放電510分鐘。電表上使用鋰亞電池電流在20uA30uA之間，所以不需要大電流放電，鈍 化現(xiàn)象可以保證鋰亞電池長期的存儲能力，若產(chǎn)生了嚴(yán)重的鈍化現(xiàn)象，在生產(chǎn)使 用前必須激活消除鈍化現(xiàn)象。經(jīng)與幾個(gè)廠家技術(shù)員溝通，討論了幾點(diǎn)關(guān)于鋰亞電池使用情況1、關(guān)于空載電壓3.64MU1M3.7V的說法電表公司要求廠家供應(yīng)電池空載電壓需滿足3.64MU1M3.7V測試條件，對 于給定的參數(shù)，廠家可按客戶要求將電池這一參數(shù)做到要求范圍內(nèi)。若測試空載 電壓U13.64V，測試負(fù)載（330Q ）電壓在測試范圍內(nèi)，即U2N3.2V，說明電池 的自放電大，使得電池在

6、空載即存儲過程中電壓就已經(jīng)被拉偏。經(jīng)了解，電池空 載電壓偏低的原因是“加入了去鈍催化劑”，催化劑能使鈍化現(xiàn)象消除或能阻止 其生長的速度，從而使得鋰亞電池在任何時(shí)候都能夠滿足客戶的要求，即在任何 環(huán)境下都能夠正常的工作。但是加入催化劑后，電池內(nèi)部會發(fā)生微變化，產(chǎn)生局 部電場，局部短路，從而使得電池的自放電大。據(jù)了解，催化劑的使用對工藝的 要求非常的嚴(yán)格，達(dá)不到工藝要求的廠家切勿嘗試，控制不好就會發(fā)生電池空載 電壓被拉偏的現(xiàn)象。倘若在生產(chǎn)的期初沒發(fā)現(xiàn)這種現(xiàn)象，在使用到23年后將 會出現(xiàn)大面積大規(guī)模的失壓現(xiàn)象。2、關(guān)于5V不限流充電的討論我公司對所有供ER-14250廠家電池都做5V不限流充電試驗(yàn)，

7、測試目的是看 電池是否會爆炸或起火。在充電的過程中，若干廠家的電池都發(fā)生了爆炸現(xiàn)象， 對此，有些廠家對電池的工藝做了修改，重新送樣。廠家技術(shù)人員認(rèn)為，5V不限流充電的作法不科學(xué)，因?yàn)樵谝赃@種方式充電 的過程中，不同廠家的電池生產(chǎn)工藝（配液）不同，測試結(jié)果就會有所不同，無 可比性。在充電過程中，若電流超過150mA時(shí)就有可能爆炸，這種爆炸是隨機(jī)性 的，比如同一廠家同一規(guī)格的兩顆電池都做5V不限流充電試驗(yàn)，結(jié)果有兩種可 能，即兩只都爆炸，或一只爆炸一只不爆炸。若電池自身的內(nèi)阻比較大，即電解 液參有雜質(zhì)等原因，則在充電過程中，充電電流就會相對比較??；反而內(nèi)阻小的 電池充電電流相對比較大，越容易爆炸。

8、其原因是，若電池電解液中有雜質(zhì)，則 在長期存儲中電池內(nèi)不光生成LiCl鈍化膜，而且會生成雜質(zhì)鈍化膜，充電時(shí)鋰 離子會得到電子形成鋰枝品，鋰枝品會刺穿鈍化膜將正負(fù)極短路，形成大電流， 這樣電池就會爆炸。參有雜質(zhì)的電解液會形成雜質(zhì)鈍化膜，相對來說鈍化膜比較 厚，不易爆炸。這樣一來，有爆炸隱患的電池反而是合格品，不爆炸的卻是非合 格品，這種充電方式會做出錯(cuò)誤的判斷。而且內(nèi)阻大的電池自放電大，23年 內(nèi)電池電壓有可能會失效，故建議電池充電試驗(yàn)采用恒流方式，參考電流為 75mA。3、關(guān)于電池工藝更改的討論一個(gè)有技術(shù)沉淀的廠家絕不會隨便更改自己的生產(chǎn)工藝，成熟的工藝技術(shù)才 能制造出優(yōu)良的產(chǎn)品。從2012.

9、11至2013.03，發(fā)現(xiàn)A廠家和B廠家做了幾項(xiàng)參 數(shù)的更改。A廠家在電池的正極增加了一個(gè)色環(huán)電阻。第一次增加的色環(huán)電阻阻 值為12Q，第二次的電阻阻值為7.5Q。B廠家在電池負(fù)極增加了一個(gè)熱敏電阻， 即環(huán)境溫度T=23C時(shí)熱敏阻值為R=23mQ。增加熱敏電阻后，5V不限流充電時(shí) 不會爆炸，加大電壓后（30V），熱敏電阻燒壞，電池不會出現(xiàn)爆炸起火現(xiàn)象。從 電路上看，增加了電阻無疑是加大了回路中的電流，這種新的工藝是否會導(dǎo)致新 的隱患產(chǎn)生呢？隨便更改工藝，這項(xiàng)工藝的更改目的是否是針對爆炸試驗(yàn)而做的 呢？不能否認(rèn)！4、針對車間出現(xiàn)異常電池的判斷步驟當(dāng)發(fā)現(xiàn)車間有異常電池時(shí)，將發(fā)現(xiàn)的異常電池取回來，切勿立即做相關(guān)的測 試和試驗(yàn)，待其靜置24小時(shí)后，先測試空載電壓，在測試負(fù)載電壓。這樣才能 找出問題出現(xiàn)在哪里。電池電壓偏低的原因有兩種，即前端問題和電池自身問題。前端問題是指在 生產(chǎn)過程中，由于操作不規(guī)范等因素造成電池瞬間短路，瞬間大電流放電。在電 池電壓還未來得及恢復(fù)時(shí)，就果斷測試其空載和負(fù)載電壓，這樣只能將電池電壓 拉的更低，若以