本實用新型屬于電化學技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種電池，具體涉及一種圓柱形鋰亞硫酰氯電池。
技術(shù)背景
鋰亞硫酰氯電池是實際應(yīng)用電池系列中比能量最高的一種電池，比能量可達590W·h/kg和1100（瓦時每立方分米），最高的比能量值是由大容量、低放電率型大尺寸電池獲得。低放電率商品化電池已成功地使用了多年，主要用于存儲器的備用電壓和其他要求長工作壽命的用途。大型方形電池作為應(yīng)急應(yīng)用電源已經(jīng)用于軍事用途。而中等、高放電率電池也已經(jīng)發(fā)展用于各種電器和電子裝置的電源，其中一些電池采用亞硫酰氯和其他鹵氧化物電解液，通常加入了添加劑，以提高應(yīng)用中電池的特定性能。
鋰亞硫酰氯電池存在安全和電壓滯后問題，其中安全問題特別容易在高放電率放電和過放電時發(fā)生，而電池經(jīng)高溫貯存后繼續(xù)在低溫放電時，則明顯出現(xiàn)電壓滯后現(xiàn)象。鋰電池的成本較高，電池的安全性受到特別的關(guān)注，而對其處理又有特別要求，因此在一般應(yīng)用上的仍然受到限制。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本實用新型的目的是提供一種圓柱形鋰亞硫酰氯電池，以提高電池的安全性，減少電壓的滯后現(xiàn)象，改善高鋰亞硫酰氯的使用性能。
本實用新型的技術(shù)方案為：圓柱形鋰亞硫酰氯電池，電池為螺旋卷繞式結(jié)構(gòu)，包括電池蓋、正極極柱、負極極柱、殼體和帶孔頂殼，正極極柱位于電池蓋的上部，負極極柱位于電池的下部，帶孔頂殼與電池蓋之間設(shè)有絕緣密封。殼體內(nèi)裝有電解質(zhì)和卷繞式電極，電解質(zhì)位于卷繞式電極的中心。電解質(zhì)的上部設(shè)有電極棒，電極棒與正極極柱連接。卷繞式電極的上部設(shè)有頂部絕緣層，下部設(shè)有底部絕緣層。電池的上部設(shè)有封接絕緣子和安全裝置，電池的下部設(shè)有閉合球。
封接絕緣子為耐腐蝕玻璃-鎳金屬封接絕緣子。殼體用不銹鋼拉伸而成，絕緣密封為激光封接結(jié)構(gòu)或焊接結(jié)構(gòu)。安全裝置為泄露孔、熔斷絲或PTC器件。
鋰亞硫酰氯電池為鋰負極、碳正極和一種非水的SOCl2：LiAlCl4電解質(zhì)組成。亞硫酰氯既是電解質(zhì)，又是正極活性物質(zhì)。負極、正極和SOCl2的成分要根據(jù)電池預(yù)期獲得的性能確定。
本實用新型圓柱形鋰亞硫酰氯電池通過螺旋卷繞式結(jié)構(gòu)和在殼體內(nèi)部設(shè)置安全裝置，提高了電池的安全性，降低了電池電壓的滯后現(xiàn)象，改善了高鋰亞硫酰氯的使用性能。
附圖說明
圖1為本實用新型圓柱形鋰亞硫酰氯電池的結(jié)構(gòu)示意圖；
其中：1—絕緣密封、2—帶孔頂殼、3—封接絕緣子、4—安全裝置、5—頂部絕緣層、6—殼體、7—電極棒、8—閉合球、9—底部絕緣層、10—正極極柱、11—電解質(zhì)、12—卷繞式電極、13—負極極柱、14—電池蓋。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型進行詳細說明。本實用新型保護范圍不限于實施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在權(quán)利要求限定的范圍內(nèi)做出任何改動也屬于本實用新型保護的范圍。
本實用新型圓柱形鋰亞硫酰氯電池如圖1所示，為螺旋卷繞式結(jié)構(gòu)，包括電池蓋14、正極極柱10、負極極柱13、殼體6和帶孔頂殼2。殼體6用不銹鋼拉伸而成，帶孔頂殼與殼體連接。正極極柱位于電池蓋的上部，負極極柱位于電池的下部，帶孔頂殼與電池蓋之間設(shè)有絕緣密封1，絕緣密封1為激光封接結(jié)構(gòu)。殼體內(nèi)裝有電解質(zhì)11和卷繞式電極12，電解質(zhì)位于卷繞式電極的中心。電解質(zhì)的上部設(shè)有電極棒14，電極棒與正極極柱連接。卷繞式電極的上部設(shè)有頂部絕緣層5，下部設(shè)有底部絕緣層9。電池的上部設(shè)有封接絕緣子3和安全裝置4，電池的下部設(shè)有閉合球8，封接絕緣子3為耐腐蝕玻璃-鎳金屬封接絕緣子，安全裝置為熔斷絲。
鋰亞硫酰氯電池的反應(yīng)機理為：4Li+2SOCl2→4LiCl↓+S+SO2。硫和二氧化硫溶解在過量的亞硫酰氯電解液中，而且在放電期間，由于產(chǎn)生二氧化硫，會有一定程度的壓力產(chǎn)生。在貯存期間，鋰負極一經(jīng)與電解質(zhì)接觸，就與亞硫酰氯電解質(zhì)反應(yīng)生成LiCl，鋰負極即受到在其上面形成的LiCl膜的保護。這一鈍化膜有益于延長電池的貯存壽命。電解質(zhì)低的冰點（-110℃）和高的沸點（78.8℃）使得電池能夠在一個寬廣的溫度范圍內(nèi)工作，隨著溫度的下降，電解質(zhì)的電導率只有輕微的減少。
鋰亞硫酰氯電池可以裝一個安全閥，由制造廠家根據(jù)電池結(jié)構(gòu)而定。圓柱形鋰亞硫酰氯電池的開路電壓為3.65V；典型的工作電壓范圍在3.3～3.6V之間。在較寬廣的溫度范圍內(nèi)放電，具有平坦的放電曲線和優(yōu)良的性能，能在極高的溫度下工作。
鋰亞硫酰氯電池具有高比能量和長貯存壽命的優(yōu)點，使用螺旋卷繞式結(jié)構(gòu)的鋰亞硫酰氯電池，是為了獲得中等到高放電率，滿足大電流輸出和低溫工作的需要。