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锂亚硫酰氯电池有圆柱型和薄片型两种。每一种类型的电池的典型内部结构如图:

一次电池设计1

一次电池设计2

• 阳极:阳极是由锂金属片组成的 ( 此种锂是专门用于电池的 ) ,锂金属片压在电池壳内壁上,这样在机械性能上能够提供安全可靠的电源连接。

• 隔离层:安装在阳极与阴极之间的隔离层可以防止内部短路,同时可以使电离子在电极之间自由地移动。它是由特制的玻璃纤维做成的,在长时间的储存和连续使用的过程中方便与化学系统保持兼容性。

• 阴极:阴极是由高渗透性含有聚四氟乙烯的碳末制成。当电路连通时,亚硫酰氯的阴极衰减就会在阴极表面发生。碳的多孔性使其产生了一个与电池的电流容量相兼容的表面区域。

• 电解质:电解质溶液基本上是由亚硫酰氯和锂铝四氯化物混合而成的一种溶液。在整个温度范围内它具有很高的离子导电性,并且它在电化体系中产生的质量传递损失可以忽略不计,这些优点使锂亚硫酰氯电池具有显著的电压稳定性。同时它的凝固点低( -105 ℃ ),沸点相对高( >79 ℃ ) , 这使得电池在很宽的温度范围内都可工作。

• 集流棒:金属集流棒可使电池电流在多孔碳阴极与阳极端之间通电。

• 电池壳及封盖:电池壳及封盖由冷轧镍钢片组成的。这种外壳是特别设计制造的,能经受各种机械的挤压,这种挤压在多种可预料的环境条件下都能发生。

• 气密封接:锂电池的正极端与电池盖之间用玻璃金属封接进行绝缘,电池盖就是电池负极端,“ glass to metal ”密封是采用加压密缝技术制造而成。另外,电池盖是采用了激光焊接工艺与电池壳焊接在一起的。这就使电池有了极高的密封性和机械整体性,从而使电池有了极长的保质期。


所有锂电池都基于同样的电化系统。在电流流通时,化学反应是:

在阳极端:4Li → 4Li + +4e -

在阴极端:2SOCl 2 → SO 2 + S +4Cl - +4e -(在碳的表面)

总体化学反应:4Li +2SOCl 2 → 4LiCl + S + SO 2

大部分在电池放电期间所形成的 SO 2 都溶解在电解质和阴极中。这就说明了为什么电池在正常放电之前、之间、之后会产生低的电池内部压力。



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