Li／SOCl2電(diàn)池有許多(duō)優良性能(néng)：

(1)在所有電(diàn)池中電(diàn)壓 最高(gāo)，單體電(diàn)池開(kāi)路(lù)電(diàn)壓達3．6～3．7V ；

(2)電(diàn)壓平穩 、負荷電(diàn)壓精度高(gāo)，當放(fàng)電(diàn)電(diàn)流速度為(wèi)1mA／cm 時電(diàn)壓為(wèi) 3．3V，在 90以上(shàng)電(diàn)池的能(néng)量範圍内電(diàn)壓保持不變 ；

(3)在一(yī)次電(diàn)池中比能(néng)量高(gāo)，SOCl2即是溶劑又(yòu)是正極活性物(wù)質 ，理論能(néng)量高(gāo)達1875Wh／kg和 2013Wh／kg．實際比能(néng)量300Wh／kg，中倍率放(fàng)電(diàn)為(wèi)400Wh／kg，低(dī)倍率放(fàng)電(diàn)600Wh／kg。

(4)使用溫度範圍寬，從(cóng) -55℃～+85℃，高(gāo)溫和低(dī)溫性能(néng)均優良

(5)電(diàn)池貯存壽命長(cháng)．自(zì)放(fàng)電(diàn)率小(xiǎo)于1% 。由于锂在電(diàn)解質表面生(shēng)成 LiCl保護膜．使锂在電(diàn)解液中非常穩定，加上(shàng)電(diàn)池密封結構 ．電(diàn)池擱置壽命長(cháng)達 10年(nián)。

雖然 Li／SOCl2電(diàn)池 比其 它幾種锂電(diàn)池商品化要晚 ，但它堪稱後起之秀 ．已成為(wèi)當今世界上(shàng)生(shēng)産的 主要锂電(diàn)池系列 。現今 Li／SOCl2電(diàn)池的型号及種 類很多(duō)：扣式 、圓柱和矩形電(diàn)池各有十幾種 ．容量從(cóng) 幾mA ·h到(dào)幾 十萬 mA ·h，主要用于心髒起搏器(qì) 、CMOS支撐電(diàn)源．同時在軍事(shì)領域也有大量應用，主要用于炮彈 、導 彈 、引信和水(shuǐ)需 。目前廣泛應用的是低(dī)中倍率電(diàn)池 。

但是，目前 Li／SOCl2電(diàn)池存在貯存後失效的問題 ，這就(jiù)影響了電(diàn)池的可靠性 。可靠性是指産品在規定的條件(jiàn)下(xià)和規定的時間内，完成規定功能(néng)的能(néng)力 ， 是産品質量的重要指标之一(yī) 。對Li／SoCl2電(diàn)池而言，引入可靠性概念的意義是為(wèi)了使該産品在貯存、使用期間有很高(gāo)的質量保證 。所以．近年(nián)來電(diàn)池生(shēng)産的可靠性管理受到(dào)越來越多(duō)的重視。影響 Li／SOCl2電(diàn)池可靠性的因素很多(duō) ，如初始電(diàn)量不足使電(diàn)池提早失效、密封性能(néng)不良造成電(diàn)解液洩漏、電(diàn)池自(zì)放(fàng)電(diàn) 、電(diàn)壓滞後等 。

1 密封性能(néng)的研 究

通(tōng)常認為(wèi)，密封是保證電(diàn)池貯存壽命的基本條件(jiàn)，在良好的密封條件(jiàn)下(xià)既可阻止電(diàn)解液的洩漏 ，又(yòu)可阻止外部水(shuǐ)蒸氣和氧的滲入 。由于SOCl2是具有很強腐蝕性的液體，因而Li／SOCl2電(diàn)池的外殼采用的是 具有良好耐蝕性的不鏽鋼材料，極柱也用不鏽鋼材料包裹後好 ，電(diàn)池采用氣密性密封結構 。即使如此，電(diàn)解液也常有外洩，引起常溫貯存的Li／SOCl2電(diàn)池的失效 ，并在電(diàn)池外部産生(shēng)明顯的腐蝕性 。

采用電(diàn)池加熱的加速方法對小(xiǎo)型Li／ SOCl2電(diàn)池的密封性進行加速實驗 。用掃描電(diàn)鏡觀測其密封性。結果發現，不鏽鋼焊縫保持良好，其薄弱之處在于陶瓷一(yī)不鏽鋼的連接處及密封陶瓷性能(néng)不均勻。溫度 、應力和腐蝕性的共同作用，使陶瓷密封絕緣子破裂，密封性能(néng)喪失，電(diàn)解液洩漏 。

改進的關鍵在于研制合适的密封材料，改進密封材料與不鏽鋼的連接工(gōng)藝 。

2 初始容量研 究

通(tōng)過對于三種結構和制造工(gōng)藝略有不同的小(xiǎo)型 Li／SOCl2電(diàn)池進行高(gāo)溫失效研究觀察，并與其常溫的結果加 以對比。參照(zhào) ISo 2859分析了放(fàng)電(diàn)實驗結果，并對電(diàn)池的有效期進行讨論，指出初始電(diàn)量不足是電(diàn)池早期失效的主要原因之一(yī)，因為(wèi)對于密封良好的電(diàn)池而言電(diàn)池容量的減小(xiǎo)主要是電(diàn)池内部自(zì)放(fàng)電(diàn)反應 消耗了活性物(wù)質，因此小(xiǎo)型Li／ SoCl2電(diàn)池可靠性與其内部容量有密切關系 。

3 電(diàn)壓滞後研究

3．1加入添加劑

3．1．1加入PVC(聚氯乙烯 )，VC—VOC(聚乙烯一(yī)亞乙烯基氯的共聚物(wù) )

在 1．5mol／L LiAlCl4一(yī)SOCl2 中，中性電(diàn)解質(含有與不含有PVC添加劑 )在室溫和71。C貯存時，觀察到(dào)雙層膜的存在：一(yī)層為(wèi)緻密的、堅實的膜緊貼著(zhe)锂，另一(yī)層為(wèi)與電(diàn)解質溶液松弛連接的晶體。該兩層膜的厚度與有無添加劑有關，即含有 PVC的 樣 品長(cháng)出最薄的膜，而無PVC的樣品長(cháng)出很厚的膜，而且實驗證明，加PVC不會(huì)加速锂陽極的腐蝕或容量的損失；說明PVC，VC—VOC的存在降低(dī)了電(diàn)壓滞後和阻抗增長(cháng) ，因為(wèi)PVC，VC—VOC或氯化PVC能(néng)夠産生(shēng)附著(zhe)到(dào)锂上(shàng)堅固的凝聚性膜，這種膜能(néng)改變LiC1的結 構和降低(dī)LiC1結晶的生(shēng)長(cháng)速度[9]。但在該體系中，PVC比較難融解，這給生(shēng)産帶來一(yī)些不便，所以先将 PVC溶于過量THF(四氫呋喃 )中，再升溫除去殘餘的THF，再加到(dào)體系中，因為(wèi)在以LiA1Cl4為(wèi)電(diàn)解質、鹽 為(wèi)LiSOCl2體系中，Li 與THF是不溶的 。

3．1．2加入丁子香硼酸锂化合物(wù)

一(yī)種金屬陽離子和一(yī)種丁子香硼酸陰離子組成的化合物(wù)，作為(wèi)添加劑，加到(dào)含LiAICI4的LiSOCl2電(diàn)池中有助于減弱金屬锂陽極的鈍化，從(cóng)而有助于減小(xiǎo)高(gāo)溫貯存電(diàn)池起動時産生(shēng)的電(diàn)壓滞後現象。具體選用的電(diàn)解質添加劑有Li₂B₁₀Cl_10、Li₂B₁₀Br_10、Li₂B₁₂Cl_12、Li₂B₁₂Br_12、Li₂B₁₂I₁₂等 。

3．1．3 加人類似丁子香硼酸鹽陰離子結構鹽2O世紀7O年(nián)代，以色列Binrth提出添加類似丁子香硼酸鹽陰離子結構的鹽，如SbCl5或LiSbCl6對初始的極化作用都有有益的影響 。

3．2 加入替代LiAlCl4的電(diàn)解質鹽

3．2．1加入鹵硼酸鹽美國(guó)CarlR利用多(duō)面體的氫化硼陰離子B₁₀H_10­^2-和B₁₂H₁₂^2-的鹵化作用制備了一(yī) 系列鹵硼酸鹽化合物(wù)，以此替代LiAlCl4用于Li／SOCl 2電(diàn)池中，這些化合物(wù)在含水(shuǐ)的介質中具有抗氧化還(hái)原和水(shuǐ)解作用，而 B₁₀H_10­^2-陰離子的動力學穩定性可以成功地減輕滞後現象。但鹵硼酸鹽比LiAlCl4有較低(dī)的電(diàn)導率，Li₂B₁₀Cl₁₀冷卻到(dào)一(yī)35°C電(diàn)導率急劇地下(xià)降。因此，使用這類鹽的Li／SOCl2電(diàn)池冷卻到(dào) -6O°C，沒有發現滞後或異常現象，但 Li／SOCl2的高(gāo)放(fàng)電(diàn)性卻受到(dào)限制 。

3．2．2 用LiGaCl4代替LiAlCl4用作Li／SOCl2的電(diàn)解鹽 

3．3 在锂負極表面塗覆氰丙烯酸鹽薄膜

Heischer用SEM和ESCA研究了在锂負極表面塗覆氰丙烯酸鹽薄膜防止锂與電(diàn)解質直接接觸， 減少或阻止锂極鈍化膜的産生(shēng)，ESCA 研究表明：經氰基丙烯酸酯處理的表面锂，在SOCl2電(diàn)解質中貯存後，其 表面沒有留下(xià)大量未變化的聚合物(wù)。SEM研究觀察到(dào)因溶解的氰基丙烯酸酯(大概是以單體形式)引起LiC1膜結構和生(shēng)長(cháng)動力學的變化。但又(yòu)有人發現氰基丙烯酸酯添加劑使貯存後的電(diàn)池容量受到(dào)損失 。

3．4用金屬锂作清除劑，提高(gāo)電(diàn)解質溶液純度

電(diàn)解質中主要有如下(xià)雜(zá)質：HO、Fe、Cu、HC1等，這些雜(zá)質都可以提高(gāo)膜的增長(cháng)速度。電(diàn)解質溶液用锂鈍化除去雜(zá)質可抑制膜增長(cháng) 。

3．5 在電(diàn)解液加入SO2氣體

在電(diàn)解液加入SO2氣體後形成四氯磺酸根絡合離子來降低(dī)滞後現象，這個(gè)初步信息需要進一(yī)步研究。

4 Li／SoCl2：電(diàn)池發展前景及未來展望

Li／SOCl2電(diàn)池的貯存和使用失效是一(yī)個(gè)多(duō)因素作用的複雜(zá)過程。随著(zhe)密封材料的不斷更新、不鏽鋼與密封材料連接處工(gōng)藝水(shuǐ)平的不斷改進、電(diàn)解液配方的逐步完善、生(shēng)産成本不斷降低(dī)，可以相(xiàng)信 Li／ SOCl2電(diàn)池的可靠性和安全性将會(huì)得到(dào)進一(yī)步提高(gāo)，Li／SOCl2電(diàn)池将會(huì)得到(dào)更加廣泛的應用 。