Li／SOCl2電池有許多優良性能：

(1)在所有電池中電壓 最高(gāo)，單體電池開路電壓達3．6～3．7V ；

(2)電壓平穩 、負荷電壓精度高(gāo)，當放電電流速度為(wèi)1mA／cm 時電壓為(wèi) 3．3V，在 90以上電池的(de)能量範圍內(nèi)電壓保持不變 ；

(3)在一(yī)次電池中比能量高(gāo)，SOCl2即是溶劑又是正極活性物質 ，理(lǐ)論能量高(gāo)達1875Wh／kg和(hé) 2013Wh／kg．實際比能量300Wh／kg，中倍率放電為(wèi)400Wh／kg，低(dī)倍率放電600Wh／kg。

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

(5)電池貯存壽命長(cháng)．自(zì)放電率小于1% 。由于锂在電解質表面生成 LiCl保護膜．使锂在電解液中非常穩定，加上電池密封結構 ．電池擱置壽命長(cháng)達 10年(nián)。

雖然 Li／SOCl2電池 比其 它幾種锂電池商品化要晚 ，但它堪稱後起之秀 ．已成為(wèi)當今世界上生産的(de) 主要锂電池系列 。現今 Li／SOCl2電池的(de)型号及種 類很多：扣式 、圓柱和(hé)矩形電池各有十幾種 ．容量從 幾mA ·h到幾 十萬 mA ·h，主要用于心髒起搏器 、CMOS支撐電源．同時在軍事領域也有大量應用，主要用于炮彈 、導 彈 、引信和(hé)水需 。目前廣泛應用的(de)是低(dī)中倍率電池 。

但是，目前 Li／SOCl2電池存在貯存後失效的(de)問題 ，這就影響了電池的(de)可(kě)靠性 。可(kě)靠性是指産品在規定的(de)條件下和(hé)規定的(de)時間內(nèi)，完成規定功能的(de)能力 ， 是産品質量的(de)重要指标之一(yī) 。對Li／SoCl2電池而言，引入可(kě)靠性概念的(de)意義是為(wèi)了使該産品在貯存、使用期間有很高(gāo)的(de)質量保證 。所以．近年(nián)來電池生産的(de)可(kě)靠性管理(lǐ)受到越來越多的(de)重視(shì)。影響 Li／SOCl2電池可(kě)靠性的(de)因素很多 ，如(rú)初始電量不足使電池提早失效、密封性能不良造成電解液洩漏、電池自(zì)放電 、電壓滞後等 。

1 密封性能的(de)研 究

通常認為(wèi)，密封是保證電池貯存壽命的(de)基本條件，在良好的(de)密封條件下既可(kě)阻止電解液的(de)洩漏 ，又可(kě)阻止外部水蒸氣和(hé)氧的(de)滲入 。由于SOCl2是具有很強腐蝕性的(de)液體，因而Li／SOCl2電池的(de)外殼采用的(de)是 具有良好耐蝕性的(de)不鏽鋼材料，極柱也用不鏽鋼材料包裹後好 ，電池采用氣密性密封結構 。即使如(rú)此，電解液也常有外洩，引起常溫貯存的(de)Li／SOCl2電池的(de)失效 ，并在電池外部産生明顯的(de)腐蝕性 。

采用電池加熱的(de)加速方法對小型Li／ SOCl2電池的(de)密封性進行加速實驗 。用掃描電鏡觀測其密封性。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(de)連接處及密封陶瓷性能不均勻。溫度 、應力和(hé)腐蝕性的(de)共同作用，使陶瓷密封絕緣子(zǐ)破裂，密封性能喪失，電解液洩漏 。

改進的(de)關鍵在于研制合适的(de)密封材料，改進密封材料與不鏽鋼的(de)連接工藝 。

2 初始容量研 究

通過對于三種結構和(hé)制造工藝略有不同的(de)小型 Li／SOCl2電池進行高(gāo)溫失效研究觀察，并與其常溫的(de)結果加 以對比。參照 ISo 2859分析了放電實驗結果，并對電池的(de)有效期進行讨論，指出初始電量不足是電池早期失效的(de)主要原因之一(yī)，因為(wèi)對于密封良好的(de)電池而言電池容量的(de)減小主要是電池內(nèi)部自(zì)放電反應 消耗了活性物質，因此小型Li／ SoCl2電池可(kě)靠性與其內(nèi)部容量有密切關系 。

3 電壓滞後研究

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(de)共聚物 )

在 1．5mol／L LiAlCl4一(yī)SOCl2 中，中性電解質(含有與不含有PVC添加劑 )在室溫和(hé)71。C貯存時，觀察到雙層膜的(de)存在：一(yī)層為(wèi)緻密的(de)、堅實的(de)膜緊貼着锂，另一(yī)層為(wèi)與電解質溶液松弛連接的(de)晶體。該兩層膜的(de)厚度與有無添加劑有關，即含有 PVC的(de) 樣 品長(cháng)出最薄的(de)膜，而無PVC的(de)樣品長(cháng)出很厚的(de)膜，而且實驗證明，加PVC不會加速锂陽極的(de)腐蝕或容量的(de)損失；說明PVC，VC—VOC的(de)存在降低(dī)了電壓滞後和(hé)阻抗增長(cháng) ，因為(wèi)PVC，VC—VOC或氯化PVC能夠産生附着到锂上堅固的(de)凝聚性膜，這種膜能改變LiC1的(de)結 構和(hé)降低(dī)LiC1結晶的(de)生長(cháng)速度[9]。但在該體系中，PVC比較難融解，這給生産帶來一(yī)些不便，所以先将 PVC溶于過量THF(四氫呋喃 )中，再升溫除去(qù)殘餘的(de)THF，再加到體系中，因為(wèi)在以LiA1Cl4為(wèi)電解質、鹽 為(wèi)LiSOCl2體系中，Li 與THF是不溶的(de) 。

3．1．2加入丁子(zǐ)香硼酸锂化合物

一(yī)種金屬陽離(lí)子(zǐ)和(hé)一(yī)種丁子(zǐ)香硼酸陰離(lí)子(zǐ)組成的(de)化合物，作為(wèi)添加劑，加到含LiAICI4的(de)LiSOCl2電池中有助于減弱金屬锂陽極的(de)鈍化，從而有助于減小高(gāo)溫貯存電池起動時産生的(de)電壓滞後現象。具體選用的(de)電解質添加劑有Li₂B₁₀Cl_10、Li₂B₁₀Br_10、Li₂B₁₂Cl_12、Li₂B₁₂Br_12、Li₂B₁₂I₁₂等 。

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

3．2 加入替代LiAlCl4的(de)電解質鹽

3．2．1加入鹵硼酸鹽美國CarlR利用多面體的(de)氫化硼陰離(lí)子(zǐ)B₁₀H_10­^2-和(hé)B₁₂H₁₂^2-的(de)鹵化作用制備了一(yī) 系列鹵硼酸鹽化合物，以此替代LiAlCl4用于Li／SOCl 2電池中，這些化合物在含水的(de)介質中具有抗氧化還原和(hé)水解作用，而 B₁₀H_10­^2-陰離(lí)子(zǐ)的(de)動力學(xué)穩定性可(kě)以成功地(dì)減輕滞後現象。但鹵硼酸鹽比LiAlCl4有較低(dī)的(de)電導率，Li₂B₁₀Cl₁₀冷卻到一(yī)35°C電導率急劇地(dì)下降。因此，使用這類鹽的(de)Li／SOCl2電池冷卻到 -6O°C，沒有發現滞後或異常現象，但 Li／SOCl2的(de)高(gāo)放電性卻受到限制 。

3．2．2 用LiGaCl4代替LiAlCl4用作Li／SOCl2的(de)電解鹽 

3．3 在锂負極表面塗覆氰丙烯酸鹽薄膜

Heischer用SEM和(hé)ESCA研究了在锂負極表面塗覆氰丙烯酸鹽薄膜防止锂與電解質直接接觸， 減少或阻止锂極鈍化膜的(de)産生，ESCA 研究表明：經氰基丙烯酸酯處理(lǐ)的(de)表面锂，在SOCl2電解質中貯存後，其 表面沒有留下大量未變化的(de)聚合物。SEM研究觀察到因溶解的(de)氰基丙烯酸酯(大概是以單體形式)引起LiC1膜結構和(hé)生長(cháng)動力學(xué)的(de)變化。但又有人發現氰基丙烯酸酯添加劑使貯存後的(de)電池容量受到損失 。

3．4用金屬锂作清除劑，提高(gāo)電解質溶液純度

電解質中主要有如(rú)下雜質：HO、Fe、Cu、HC1等，這些雜質都可(kě)以提高(gāo)膜的(de)增長(cháng)速度。電解質溶液用锂鈍化除去(qù)雜質可(kě)抑制膜增長(cháng) 。

3．5 在電解液加入SO2氣體

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

4 Li／SoCl2：電池發展前景及未來展望

Li／SOCl2電池的(de)貯存和(hé)使用失效是一(yī)個多因素作用的(de)複雜過程。随着密封材料的(de)不斷更新、不鏽鋼與密封材料連接處工藝水平的(de)不斷改進、電解液配方的(de)逐步完善、生産成本不斷降低(dī)，可(kě)以相信 Li／ SOCl2電池的(de)可(kě)靠性和(hé)安全性将會得到進一(yī)步提高(gāo)，Li／SOCl2電池将會得到更加廣泛的(de)應用 。