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高能锂/亚硫酰氯电池的关键技术
文章来源 : 军民结合推进司 发布时间:2014年12月08日
  【技术领域】新能源

  【技术开发单位】中国电子信息产业集团公司武汉中原长江科技发展有限公司

  【技术简介】电池作为一种便捷能源,被广泛应用于社会生活和国防领域。由于锂金属质量轻、电化当量高,锂体系研究是当前最活跃的电池研究领域。目前已实现产业化的锂原电池品种中,锂-亚硫酰氯电池的比能量最高。近年来,美国、德国、法国等国家均加强了对该电池体系的研究,将该电池应用拓展至更广泛的领域。我厂(752厂)是国内最早研发锂电池并实现产业化生产的厂家,经过30余年的技术积累,其锂电池研发水平、产品质量、产业化程度等方面位居国内前列。

  我厂高能锂-亚硫酰氯电池的主要技术突破为:
  1)能量型电池的比能量≥450 Wh/kg,功率型电池的比能量≥300 Wh/kg,这一能量密度指标代表了目前国内外锂原电池技术的先进水平;
  2)电池低温性能好,-40℃低温容量到达常温容量的35%以上;
  3)电池的安全性和环境适应性满足锂原电池国军标和锂原电池相关标准要求。

  我厂高能锂-亚硫酰氯电池的实现原理和途径为:
  1)高性能多孔碳正极的制造技术。
  2)含过渡金属大环配合物高效催化剂的应用。
  3)电池结构的优化设计和制造工艺的严格控制。

  【主要技术指标】 高能锂-亚硫酰氯电池可根据不同的应用要求设计成能量型电池、功率型电池。能量型电池一般以微电流连续长时间工作,并能提供中等电流脉冲;功率型电池可根据用途采用不同设计,一般以提供大电池或瞬间大电流脉冲为主,同时也能以微电流连续长时间工作。高能锂-亚硫酰氯电池主要技术指标如下:

  1、单体电池开路电压为3.6V,工作电压平台高(随负荷变化通常在3.3V~3.6V之间),电池组开路电压为n(串联数量)×3.6V 。
  2、使用温度范围广(-45℃~+75℃)。
  3、年自放电率≤2%(能量型电池贮存寿命可达10,功率型电池贮存寿命可达5年)。
  4、能量型电池的比能量≥450 Wh/kg;功率型电池的比能量≥300 Wh/kg。
  5、电池的安全性和环境适应性满足锂原电池国军标和锂原电池相关标准要求。

  【技术特点】 高能锂/亚硫酰氯电池以金属锂(Li)为负极活性物,液态亚硫酰氯(SOCl2)为正极活性物,多孔碳正极为亚硫酰氯反应载体,采无机体系电解液。该电池的主要技术特点和优势如下:

  1、比能量高:是常规碱锰电池的3~6倍;是锂-二氧化锰电池的1.5~2倍;是锂-二氧化硫电池的2~3倍。
  2、电压高 (3.6 V,且稳定工作电压在90%以上):碱锰电池电压为1.5V;锂-二氧化锰电池和锂-二氧化硫电池电压均为3V。
  3、低温工作能力强(其中 -40oC低温容量到达常温容量的35%以上):碱锰电池在0 oC以下工作困难;锂-二氧化锰电池在-20 oC以下工作困难。
  4、电池自放电率低,贮存寿命长(可达5~10年):碱锰电池贮存寿命为2年。

  【适用范围】民用主要适用于通信设备、监测设备、智能卡表、计算机支撑电源、医疗器械、石油钻探、科研仪器等。

  【专利状态】授权专利7项。

  【技术状态】批量生产阶段。

  【合作方式】
  (1)投资需求。寻求投资扩大产能,高能锂-亚硫酰氯电池生产线产能达到1000万只/年,资金需求5000万元,实施周期12个月
  (2)合作研发。与锂带、电池用乙炔黑、锂电池隔膜、智能水表、电表等上下游厂商及控股股东展开合作,共同开展高能锂电池技术及应用系统工程研究。

  【预期效益】高能锂/亚硫酰氯电池作为高能量、低温性能好、长寿命的便捷能源,适用于通信设备、监测设备、智能卡表等诸多领域,行业统计数据,其中,仅智能水、电、气表配套的一次电池(原电池)需求量就达1亿只。故保守预计该高能锂-亚酰氯电池可产生经济效益10亿。

  【联系方式】王亚琴 027-84732092、13995682579
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