锂亚硫酰氯电池处理及安全性(祝媛)讲诉

锂—亚硫酰氯单体泄爆原因及思考一、问题出现锂-亚硫酰氯*****X单体电池进行短路试验时，总共抽取8只电池分别进行高低温短路试验，试验设备、试验方法均满足标准相关要求，其中2只正常泄放，5只未泄放也没有爆炸、燃烧，1只高温（60℃）短路出现泄爆，声音较大。

此锂-亚硫酰氯电池安全试验结果未全部满足相关要求。

二、原因分析锂-亚硫酰氯电池以金属锂Li为负极，液体亚硫酰氯SOCl2 为正极活性物质，以多孔碳极为正极催化载体及集流体，以SOCl2作溶剂，溶解LiAlCl4盐溶液为电解质。

电化学表达式为：Li∣LiAlCl4───SOCl2∣SOCl2（C）电池总反应式为：2SOCl2 +4Li=4 LiCl+S+SO2阳极反应：4Li=4 Li++4e阴极反应：2SOCl2+4e= 2SO+4Cl-锂-亚硫酰氯电池在滥用时，比如短路，大电流导致电池内部温度快速升高，内部压力变大会产生爆炸、燃烧，所以在电池设计中必须有防爆系统，一般是通过泄放压力来保证。

该型锂-亚硫酰氯电池防爆系统由电池盖板上的环形应力槽和中心玻璃绝缘子构成，当电池内部温度和压力升高时，通过环形应力槽发生形变挤破中心玻璃绝缘子达到泄放防爆的目的。

在电池设计中，压力泄放和电池泄漏是一对矛盾，电解液的非预期泄漏在一定条件下损失率要求不大于0.005%。

既要保证电池在环境应力下储存和正常工作时防爆系统不动作，提高储存和工作的可靠性，又要保证在滥用和极端条件下电池能迅速安全泄放，不出现燃烧、爆炸等。

在此次试验中，泄爆单体壳盖散落几处，中心极柱脱离，电解液从泄放口喷出，有较大响声。

原因可归结为中心玻璃绝缘子的结合力度过大，没有及时打开，导致出现泄爆现象，属于不可接受的个体问题；但是另有5只未泄放，其短路电流由50A左右降至1A时，单体电池表面温度最高达120℃，这也不完全符合安全性要求；虽有2只正常泄放，但后续补充抽样4只电池进行高温短路，未出现爆炸、燃烧现象，结果仍为2只正常泄放，2只未泄放，进一步验证玻璃绝缘子的结合力度偏大，同时由于制造工艺和相关设计的一致性差造成单体电池个体差异。

2023年锂亚硫酰氯电池行业市场调查报告锂亚硫酰氯电池是一种新型的锂电池技术，有着较高的能量密度和长寿命特点，被广泛应用于电动车、电脑、手机等消费电子产品。

目前，锂亚硫酰氯电池行业市场呈现出以下几个特点：1. 市场规模不断扩大：随着电动车市场的快速发展，锂亚硫酰氯电池作为电动车的主要电池技术之一，市场需求不断增长。

根据统计数据显示，2019年锂亚硫酰氯电池市场规模达到XX亿元，预计到2025年市场规模将达到XXX亿元。

2. 产品技术不断创新：锂亚硫酰氯电池作为新兴技术，其性能和安全性仍有改进的空间。

各企业加大研发和技术创新力度，致力于提高锂亚硫酰氯电池的能量密度、循环寿命等核心性能指标，并减少其对环境的污染。

目前，已经有国内外企业成功研发出容量更大、循环寿命更长的高性能锂亚硫酰氯电池。

3. 国家政策的支持：为了推动新能源汽车产业发展，国家加大对锂亚硫酰氯电池产业的支持力度，出台一系列政策措施，包括减免税收、资金支持、政府采购等，为企业提供了更好的发展环境。

4. 市场竞争激烈：锂亚硫酰氯电池市场竞争激烈，国内外企业竞相进入。

目前，国内市场主要由宁德时代、比亚迪、松下等知名企业占据主导地位，而国外市场主要由特斯拉、LG化学、三星SDI等企业主导。

各企业通过不断提高产品性能、扩大产能、降低成本等手段来提升市场竞争力。

5. 市场前景广阔：锂亚硫酰氯电池作为一种高性能、高安全性的新型锂电池技术，具有较大的市场发展潜力。

随着新能源汽车市场的进一步放大、消费电子市场的不断增长，锂亚硫酰氯电池市场将继续保持较快的增长速度，并有望在未来几年取得更大的市场份额。

综上所述，锂亚硫酰氯电池行业市场具有较大的发展潜力，但也面临着技术难题和市场竞争的挑战。

在未来的发展中，行业企业需要加大技术研发力度，提高产品性能，同时积极响应国家政策，加强产业合作，以寻求更大的市场份额和竞争优势。

锂亚硫酰氯电池电极反应式锂亚硫酰氯电池是一种重要的电化学储能设备，其电极反应式是锂金属与亚硫酰氯之间的化学反应。

锂亚硫酰氯电池在储能领域具有广泛应用前景，因其具有高能量密度、长循环寿命和较低成本等优点，成为了当前研究的热点之一。

锂亚硫酰氯电池的电极反应式可以表示为：Li + SOCl2 → LiCl + SO2在这个反应中，锂金属（Li）与亚硫酰氯（SOCl2）发生反应生成氯化锂（LiCl）和二氧化硫（SO2）。

锂金属在反应中失去电子，被氯化锂中的锂离子取代，而亚硫酰氯则被还原为二氧化硫。

这个反应是可逆的，可以在放电和充电过程中进行。

锂亚硫酰氯电池的工作原理如下：在放电过程中，锂金属在负极释放电子，被氯化锂中的锂离子取代，同时亚硫酰氯在正极被还原为二氧化硫。

电子通过外部电路流动，提供电力。

在充电过程中，反应反向进行，锂离子从正极回到负极，同时二氧化硫在正极被氯化锂氧化为亚硫酰氯。

锂亚硫酰氯电池的反应速率和电池性能受到多种因素的影响，如电极材料的选择、电解液的浓度和温度等。

为了提高电池的性能，研究人员通过改变电极结构、优化电解液配方以及控制反应条件等手段进行了大量研究。

例如，采用纳米材料作为电极材料可以增加电极表面积，提高反应速率；调节电解液中SOCl2的浓度可以改善电池容量和循环寿命。

锂亚硫酰氯电池的应用前景广阔。

由于其高能量密度和长循环寿命，锂亚硫酰氯电池被广泛应用于无线通信、电力系统备份、军事设备和医疗器械等领域。

与传统的锂离子电池相比，锂亚硫酰氯电池具有更高的能量密度和更低的成本，可以满足不同领域对电池能量密度和成本的需求。

锂亚硫酰氯电池的电极反应式为Li + SOCl2 → LiCl + SO2。

锂亚硫酰氯电池具有高能量密度、长循环寿命和较低成本等优点，在储能领域具有广泛应用前景。

通过优化电极结构、电解液配方和控制反应条件等手段，可以进一步提高电池的性能。

锂亚硫酰氯电池在无线通信、电力系统备份、军事设备和医疗器械等领域有着广泛的应用。

锂亚硫酰氯电池知识1、什么是锂亚硫酰氯电池标称电压为3.6V，以金属锂为负极，以亚硫酰氯为正极，采用无机电解液的锂原电池称为锂-亚硫酰氯电池。

2、产品分类2.1 按电池工作特性分为容量型（后缀符号缺省）功率型（后缀符号为M）高温型（后缀符号为S）2.2 型号说明E R □□□□□□表示电池工作特性表示电池高度，单位mm表示电池直径的整数部分，单位mm表示该种电池为圆柱形表示为锂-亚硫酰氯电池2.3标注示例ER14505M 表示为电池高度为50.5mm、直径为14mm的功率型圆柱形锂-亚硫酰氯电池。

2.4 主要规格型号容量型：ER13150、ER14250、ER14335、ER14505、ER18505、ER26500、ER34615；功率型：ER14250M、ER14335M、ER26500M、ER18505M、ER34615M高温型：ER13150S、ER14250S、ER14505S、ER26500S、ER34615S3、电池结构3.1 功率型电池的结构及材料：电池的正极材料是碳，负极材料是金属锂，电解液是亚硫酰氯，用玻璃纤维隔膜将正负极隔开。

电池的结构为卷绕式。

结构简图如下。

3.2容量型电池的结构及材料：电池的正极材料是碳，负极材料是金属锂，电解液是亚硫酰氯，用玻璃纤维隔膜将正负极隔开。

电池的结构为碳包式。

结构简图如下。

假盖钢壳绝缘垫片热缩套管（PVC ）封口钢珠盖组绝缘垫片镍条负极（锂） 绝缘垫片PTC 隔膜正极电解液镍条电解液热收缩套管 （PVC ） 钢壳假盖绝缘垫片环氧树脂盖组负极（锂）顶膜边膜正极（碳包）封口钢珠底膜镍网4、电池特性:4.1 电池的比能量高达430Wh/kg(1000Wh/dm3)，在各种锂电池中是最高的。

4.2 开路电压高，单粒电池高达3.6伏（V）；工作电压高，工作电压随负荷变化，通常在3.2~3.6伏（V）之间。

4.3 自放电率低，年自放电率在2%以下；储存寿命长，室温下可储存10~15年。

锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析摘要：本文介绍了一种锂-亚硫酰氯电池及其制备工艺，围绕锂-亚硫酰氯电池的制备背景，同时在研究中详细阐述了该电池的基本架构、制备工艺方案以及技术先进性等。

从本文的研究可知，本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺在技术上具有可行性，其工艺成熟可靠，具有先进性。

关键词：锂-亚硫酰氯电池；制备工艺；脉冲能力前言：锂-亚硫酰氯电池又被称为Li/SOCl2电池，与常规电池相比具有高比能量以及存储寿命长等优点，近些年在市场上的应用前景广阔。

但是在长期使用中锂-亚硫酰氯电池也出现质量问题，如激活时间过长或者明显钝化等。

所以为了解决上述问题，则需要寻找一种新的制备工艺，这也是本文研究的主要目的。

1.锂-亚硫酰氯电池的制备背景分析现阶段锂-亚硫酰氯电池的比能量达到了680Wh/kg，其极低年自放电率小于等于0.5%，该电池的工作温度范围为-60℃～＋85℃，与常规电池相比，锂-亚硫酰氯电池的安全性更高，在智能表计、ETC以及石油钻井等行业有广泛应用前景。

未来锂-亚硫酰氯电池的应用范围进一步拓展，为了能够顺应未来各行业发展要求，在电池研发中应寻找一种有助于控制成本且脉冲更高、稳定性更强的电池。

在这一背景下，锂-亚硫酰氯电池的研发与组装过程主要包括以下几个方面：（1）在正极组装中。

现阶段大部分电池在制备中选择的颗粒正极为2-4mm，经下料机将颗粒做多次下料后，最终将其压实在钢壳中，这个制备过程存在明显弊端，主要表现为：颗粒正极的静电作用强，若在制备过程中无法做好现场质量控制，则在下料压实期间会导致正极飞出壳外；或者材料夹杂在隔膜片或者负极中，严重情况下可能导致电池短路，影响其性能；或者因为分多次下料炭包内部而导致断层，最终导致压实密度分布不均匀，影响电池性能。

（2）从集流方式来看，现阶段主流电池结构的集流方式主要是在单镍针上焊接集流网的焊接工艺，或者经一体化弯曲集流网实现集流。

这种工艺存在明显不足，一方面该工艺的加工过程过于繁琐，在制备过程中会增加质量问题发生率，如焊接过程中的质量风险等，这种工艺难以顺应自动化生产要求[1]。

科技成果——锂、亚硫酰氯锂原电池的关键技术技术开发单位中国核工业集团公司中核建中核燃料元件有限公司技术简介随着科学技术的发展，许多野外勘探、石油钻探、深井设备和测量仪器等因工作环境所迫，对电池的工作温度范围、功率特性要求更加苛刻，普通的锂/亚硫酰氯电池的工作温度范围已完全不能够满足耐高温度（100℃-200℃）和大电流输出的使用要求。

近年来，为满足地下资源勘探智能监控、石油天然气管道检修、工业遥感、GPS监控、油井矿井的钻井动力系统仪表等设备供电、油井矿井钻探等高温环境下的压力测量等电源需求，市场对高温电池的需求量越来越大。

高温电池一般可分为100℃、125℃、150℃、165℃、180℃和200℃等使用温度环境级别。

目前大量使用的一次高温电池所采用的电化学体系为锂/亚硫酰氯和锂/硫酰氯两种，这是因为在目前所有电化学体系中，这两种体系具有比能量最高、使用温度范围最广、贮存时间最长、工作电压最高的优点。

技术突破电池使用温度提高到150℃，阴极、阳极、电解液和电池制作工艺技术突破。

主要技术指标ER341270MS-150（DD型）高温电池的主要技术指标：最大外形尺寸：φmax34.0mm×H max126.5mm，开路电压：≥3.6V，负荷电压：≥2.8V（15Ω、5s末），容量：≥24Ah（150℃，200mA放电、截止电压2.5V），工作温度范围：-20℃到150℃，重量：≤240g。

技术特点目前大量使用的一次高温电池所采用的电化学体系为锂/亚硫酰氯和锂/硫酰氯两种，具有比能量最高、使用温度范围最广、贮存时间最长、工作电压高等优点。

技术水平国内领先适用范围耐高温锂/亚硫酰氯电池主要用于石油行业、汽车行业、地热行业、军事领域和其他需要在高温环境使用电池的设备等。

专利状态授权专利21项技术状态批量生产、成熟应用阶段合作方式投资需求：寻求投资扩大产能，高温锂/亚硫酰氯电池生产线资金需求3000万元，实施周期12个月。