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    智能电表使用情况对锂亚电池高高温机能要求

    锂亚电池,全名锂-亚硫酰氯电池,锂亚硫酰氯电池在所有的电池中,属于一种很有特征的种类。它的电压为3.6V。正极质料是亚硫酰氯(二氯亚砜),同时,也是电解液。这类特性,使得它的比能量十分高。是今朝锂电池中电压最高的。储存期限能够超越10年。

    锂-亚硫酰氯电池电池事情道理:Li/SOCl2电池以锂为负极,碳作为正极,无水四氯铝酸锂(LiAlCl4)的SOCl2溶液为电解液,SOCl2又是正极活性物资。接纳聚丙烯毡或玻璃纤维纸作为隔阂,其开路电压为3.65V,电池系统可用下式暗示:Li/LiACl4-SOCl2/C负极:4Li=4Li+ +4e    正极:2SOCL2 +4e=2 +4Cl-      2SO→←(SO)2        (SO)2→←S+ 电池总反响:4Li + 2SOCl2→4LiCl + S + SO2    SO2局部消融于SOCl2中,S大量析出,堆积在正极碳黑中,LiCl是不溶的。此种电池,Li与SOCl2打仗,即会发作以下反响:8Li + 4SOCl2 →6LiCl + Li2S2O4 + S2Cl2  或8Li + 3SOCl2 →6LiCl + Li2SO3 +2S正由于有这类反响,固然Li/SOCl2电池的正极活性物资SOCl2牢牢包围着负极,可是实际上并没有发作短路征象,这是由于负极外表构成了一层极薄的致密的LiCl保护膜(一次膜),这层膜具有电子绝缘性,对离子能够穿透,从而避免了内部的SOCl2与锂的进一步反响,使锂在SOCl2电解液中变得非常不变,跟着环境温度的降低和电池储存工夫的耽误,一次膜会逐步扩大变厚构成所谓二次膜,电池也就具有很好的储存期限。也因而,使得Li/SOCl2电池有比力严峻的电压滞后征象,这类滞后征象使电压普通在几分钟内才气复兴到峰值电压的95%。25℃下存放两年后的Li/SOCl2电池,因为锂外表构成的LiCl钝化层,初始电压较低,如电池短路或屡次用大电流刹间放电,能够将LiCl膜打破,使事情电压规复。产品LiCl(红色)及S(黄色)在正极碳黑内堆积出来,部门梗塞了正极内的微孔道。一方面使正极有些收缩,另一方面障碍了电解质的分散,增大了浓差极化,使电池逐步生效。

    智能表计使用情况对锂亚电池高高温机能的要求经由过程对锂亚电池在智能表计使用中的温度特性停止模仿实验,发明高温情况简单形成电池电机能的生效,并能够形成漏液、爆炸等安全事故。因而电池温度特性必需作为查核电池机能的重要指标,包罗差别温度下的放电机能、高温贮存机能、耐温度打击机能等。
    1 媒介
    关于智能表计,无论是电表、水表、气表,仍是热表,均需求利用电池作为及时时钟电源、记忆体后备电源或动力电源。
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    在浩瀚电池种类中,因为锂亚硫酰氯电池具有最长的存储期限和使用寿命、最高比能量、最宽的工作温度范畴(-55℃~+85℃)等特性(特别设想制造的高温电池,利用温度可达150℃),曾经成为各类智能表计的首选电池种类。电池的温度特性反映出电池的可靠性,它除了要求电池具有宽的工作温度范畴,还要求电池具有优良的耐高高温打击机能、高温下的贮存机能MYJ品牌锂亚硫酰氯电池(简称锂亚电池),颠末一系列的技术创新和改良,使电池温度适应性有了很大的改进。澳门葡京官网
    2 表计使用环境温度对电池温度特性的要求mg.44255.com
    2.1 高温情况表计利用历程中的环境温度不同很大。据用户反应,挂在室外电线杆上的电表盒,在北方的炎天盒内极限温度可达80℃;在中东一些国度气温到达50℃时,电表盒内温度也能够到达约80℃阁下。以是,用于表计中的电池的温度机能,关于包管智能表计的一般事情至关重要,庞大的使用情况也对电池的温度机能提出了更高的要求。电池的温度适应性也就成了查核智能表计用电池机能出格主要的目标。高温会形成电池内部压力降低、体积收缩、钢壳变形和电解液走漏等结果,因为电化学反应的加快,还会形成电池内部液体轮回加快和自放电的加快。从实践使用的情况思索,电池设想的利用温度上限必需到达85℃,设计温渡过低会招致电池的事情期限较着收缩,表计事情期限将无法获得保障。这就要求在电池的设想中必需充实研讨高温对电池机能的影响。
    2.2 高温情况在北方冰冷地域,极限高温能够低至-40℃以下。在如许的高温下,因为电化学反应速度降落,电池输出的电流和电压城市降落,放电容量也会大幅降落。另外,电池零件特别是玻璃绝缘子在极低、极高温度打击下,变形量过大,有可能会形成绝缘子裂缝和漏液。
    2.3 MYJ锂电池的工作温度范畴 MYJ锂亚电池经由过程正极改性、电液添加剂等办法改进电池在高、高温情况下的电机能,使电池的温度适用范围能够到达-55℃~+85℃。在该范围内,测试ER14250C型电表公用电池在差别温度下10mA放电曲线如图1。从图1中能够看出,温度低至-40℃、高至+85℃,都能够获得优良的放电成果。
    3 电池的高温生效对表计的影响 1972年,美国Sandia国度实验室(http://www.sandia.gov)负担美国能源部、航天局及核武安全委员会拜托,停止电池期限的加快实验评价模子研讨,获得结论以为高温贮存加快实验能够快速评价电池的可靠性,该功效所得结论获得日本、以色列电池厂商的理论证实,并于1994年得到美国“总统奖”。这一结论的道理是:在高温下,化学反应速度放慢,电池内部各种化学反应放慢,按照Van’t Hoff定律,温度每降低10倍,化学反应速度增长2~4倍。按照这一化学反应动力学纪律以及电池消费理论,普通以为电池在60℃下贮存200天就相当于在常温下贮存10年。凡是电池在微安级细小电流状况下工作时间普通都长达10年以上,这实际上就是说电池根本是处于贮存形态。我们在高温加快实验研讨中,发明部门电池会发作生效(放电容量低于一般容量的50%以下),这意味着该当利用10年的电池在3到5年阁下就开端生效了。一些电池用户也反应在某些品牌电池利用历程中有提早生效的实例。这个问题十分严峻,以是我们把高温贮存时电池的生效率作为查核和评价电池机能的枢纽目标。我们针对高温贮存时电池的生效成绩停止了专题研究,取得了包罗电池设想、添加剂手艺等一系列新技术功效,使得MYJ电池在接纳新技术后,电池颠末高温贮存加快实验后不呈现生效状况。实验温度60℃是一个相对较低的温度,由于事实上,在实践利用情况下60℃的温度是简单到达的,比方智能仪表出厂前的老化温度普通就是60℃阁下。即便天天只要几小时的高温情况,再加上温度变革带来的负效应,城市使设想不良的电池贮存期限大大收缩。因为这一成绩的严重性,外洋著名品牌电池把停止电池评价的高温贮存实验温度提高到72℃。
    4 温度对电池安全性的影响及其改良西欧发达国家要求贩卖的锂电池都必需经由过程UL安全认证。
    UL1642尺度是锂电池安全的通用尺度,对安全机能的测试项目中有多个测试项目与温度有关:高高温轮回、热打击、高温短路和常温短路实验等。一样,联合国(UN)推荐的运输安全测试认证项目中也包罗与温度有关的测试项目如高温实验等,这都阐明温度对表计中电池的安全机能有非常重要的影响。MYJ是国际上少数几个全系列经由过程UL安全认证、UN运输认证的锂亚电池品牌之一。温度对电池安全性的影响次要表示为电池变形(如鼓底、收缩等)、漏液、爆炸等,招致表计功用失灵、腐化和仪器破坏。MYJ锂亚电池接纳安全设想新技术对电池的安全机能停止了针对性的设想改良,取得了优良的结果。表1是MYJ锂亚电池与某知名品牌电池顺次在差别高温下贮存后,发作变形、漏液的状况。 表1 1/2AA锂亚电池在遭到温度打击时变形状况比力温度(℃)(贮存6h) MYJ锂亚电池(50只) 某知名品牌电池(50只) 80 无变化 2只鼓底 100 无变化 5只鼓底,1只漏液 5 结论锂亚电池温度特性对智能表计使用有比较大的影响,当智能表计应用于高温情况时,设想不良的电池将无法包管在高温下的放电机能,有可能会形成漏液等安全事故。电池的温度机能曾经成为影响表计使用范畴的的主要身分,有必要慎重挑选具有适宜温度利用范畴的电池。 MYJ锂电池构造了专门的科研团队针对各种智能表计的使用停止了实验和研讨,积聚了相称丰硕的经历。为了更好的开辟锂亚电池在表计中的使用深度和广度,我们欢迎表计厂商与我们配合讨论相干成绩。

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