锂/二硫化铁系统

科技工作者之家 2020-11-17

锂/二硫化铁系统是一种以 FeS2为正极活性材料、以金属 Li 为负极活性材料并以有机物为电解液的一次锂电池系统,是一种新兴的化学电源。与碱性电池相比,锂/二硫化铁系统具有放电比容量高、输出功率大、低温性能好、储存寿命长及重量轻等优点。因此,已广泛应用于笔记本电脑、摄像机、数码照相机等移动电子设备中。锂/二硫化铁系统电池由于重量轻,容量高,放电时间长,适用于碱锰电池可以应用的一切场合1。

一般结构锂/二硫化铁系统一般多为:将含有二硫化铁,(正极活性材料) 的浆料涂覆在正极集流体上,分切,制得特定尺寸的正极片,然后将正极片、隔膜、锂制负极片、隔膜一起层叠并卷绕而形成电芯,放入电池壳体内,注入电解液并封口、即制得成品电池2。

放电性能(1)锂/二硫化铁系统的正极涂覆在铝箔上,正极和负极采用卷绕的方式组合在起正极和负极反应的对面积大,正极反应所需的电子能及时输送到正极活性物质表面。而碱性能电池的正极是用模具压成环状,负极活性物质是在正极环的中间,这样正极和负极反应的对面积小,正极反应的电子输送到正极活性物质表面的路线更长。

(2)锂/二硫化铁系统工作时发生的化学反应:FeS2+4Li→Fe+4Li2S,锂/二硫化铁系统正极生成物是铁,随着反应的进行,系统的正极由于单质铁的生成使得电池正极的导电性能会越来越好,电池正极的电阻会降低。这也是锂/二硫化铁系统电池高功率输出性能的原因1。

安全性能锂/二硫化铁系统从设计开发时就非常注重电池的安全性能,系统的正极端设有防爆阀和热敏电阻。防爆阀有采用刻伤结构,它可以通过刻伤的深度来控制防爆阀的强度,当电池由于生产或使用不当造成电池内压增大,并且当电池内压增大到一定量后电池防爆阀就会启动破开释放出电池内部压力,从而避免危险的发生。

锂/二硫化铁系统采用的是有机电解液比较稳定,溶剂的电解电位比水的电解电位高,电池在被错勿使用的情况下也不容易发生电解液泄漏1。

本词条内容贡献者为:

王宁 - 副教授 - 西南大学

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