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    锂亚电池自放电与电压滞后的影响

    电压滞后是锂亚电池的一个特性, 也是该种电池存在的根底,其道理以下:构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资的感化,亚硫酰氯与电池的负极活性物资金属锂打仗后,在金属锂表面上立刻构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停止迁徙,但因为其迁徙的速率很小,因而会阻挠电池停止反响,当电池中流过的电流不大于1μA/cm2(金属锂表面积)时,钝化膜中锂离子的迁徙速率可以满意要求,当电流较大时,钝化膜中锂离子的迁徙速率的限定发生严峻影响,钝化膜两头发生很大的电压降,此时具体表现就是电池负载电压低;跟着电流的不竭流过,钝化膜逐步分裂,两头的压降逐步降落,电池的负载电压就逐步上升直至一般。钝化膜的逐步分裂历程就是电池电压滞后的消弭历程。

      1 表征锂-亚硫酰氯电池电压滞后的参数

      最低滞后电压(TMV: Transient Minimum Voltage):指电池接通必然的负载电流时,电池电压的最低值;

      滞后(TRSV: Time Recovering to STable Voltage):指电池负载电压规复到正常值所需求的工夫;

      2 TMV和TRSV与储存工夫的干系

      上面两个图形暗示了TMV和TRSV随储存工夫的变革:

      3 TMV与电池内阻的干系

      TMV与电池内阻的干系顺从普通的电压电阻干系,其关系式以下式所示:

      E-TMV=I*r或TMV=E-I*r

      此中:E为电池电动势,对锂-亚硫酰氯电池来讲总即是3.66~3.68,在电池内的金属锂未耗损完之前连结恒定;

      I为放电电流

      r为电池内阻

      电池内阻由以下几部门构成:

      a. 电池内各部分之间的接阻;

      b. 构成电池的各组成部门的欧姆电阻;

      c. 电解液内部锂离子的传阻;

      d. 电池负极金属锂表面上的钝化膜内部锂离子的传输电阻;

      e. 电池电化学系统的极化电阻;

    此中a、b两项是根本牢固稳定的;而c是随经由过程的电流巨细和温度的变革而变革,电流越大传阻就越大,温度越高传输电阻越小; e极化电阻次要与温度和放电深度有关,温度越度越高极化电阻越小,放电深度越深极化电阻也越大;d钝化膜中的离子传输电阻与钝化膜的厚度有关,膜越厚传输电阻越大,可看成为反比干系。

      而钝化膜的厚度又间接与电池储存温度有关,储存的温度越高,钝化膜的厚度就越厚,响应的电池TMV也就越低。

      4 电压滞后与电池自放电的干系

      因为电池的钝化膜是因为电池的正极活性物资亚硫酰氯与金属锂反响所发生的,因而,电池钝化历程(也就是滞后历程)会耗损必然的电池容量,而这耗损的容量也就是电池自放电的次要组成部分。固然,电池的自放电还包罗电池正负极间因为欧姆电阻发生的细小放电电流所耗损的容量。

      在电池中假如严厉无其它物资,则电池内构成的钝化膜将随储存愈来愈厚,但钝化膜越厚就会阻遏亚硫酰氯与金属锂的反响,也就是说,钝化膜的天生速度会随储存工夫逐步降落,容量的耗损也会逐步降落,因而,这类电池电压滞后很严峻,但电池的自放电率极低,可低于每一年0.5%,但因为电压滞后严峻,其使用遭到了很大的限定,假如需求必然的电流脉冲,就无法满意要求。

      如今各生产厂家都在电池中参加一些能够在一定程度上减缓钝化膜构成的化学添加剂,使电池的钝化膜不至于发展的过厚,使电池能供给必然巨细的脉冲电流,电池因为钝化膜不是太厚,自放电率也就稍大一些,约为2%。

      总之,电池的自放电率与电池的电压滞后有必然的干系,电压滞后严峻的自放电率较低。

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