正極材料的演進(jìn)是扣式鋰電池性能提升的關(guān)鍵。二氧化錳(MnO?)作為較早應(yīng)用于扣式鋰電池的正極材料之一,至今仍在普遍使用。天然二氧化錳經(jīng)過活化處理后,具有一定的電化學(xué)性能,但容量較低;而電解二氧化錳(EMD)則通過電解法制備,純度更高,晶體結(jié)構(gòu)更完**量和放電性能均優(yōu)于天然二氧化錳。在鋰離子電池中,二氧化錳作為正極材料時(shí),鋰離子嵌入其晶格中形成LiMnO?,理論容量約為148mAh/g,工作電壓在2.8-3.0V之間,適合低功耗設(shè)備。氟化碳(CF?)是另一種重要的扣式鋰電池正極材料,其能量密度明顯高于二氧化錳。氟化碳由碳材料與氟氣在高溫下反應(yīng)生成,化學(xué)式中的x值通常在0.5-1.2之間。未來趨勢(shì)聚焦高能量硅碳負(fù)極與固態(tài)電解質(zhì)集成。臺(tái)州CR1620扣式鋰電池訂做價(jià)格

鋰鐵磷酸鹽扣式電池以磷酸鐵鋰(LiFePO?)作為正極材料,這是一種具有橄欖石結(jié)構(gòu)的化合物。磷酸鐵鋰的突出優(yōu)點(diǎn)是安全性高,其晶體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,在電池充放電過程中不易發(fā)生結(jié)構(gòu)崩塌,即使在高溫、過充、短路等極端條件下,也能有效避免電池?zé)崾Э氐劝踩鹿实陌l(fā)生。同時(shí),磷酸鐵鋰的原材料來源豐富、成本相對(duì)較低,且對(duì)環(huán)境友好,符合可持續(xù)發(fā)展的理念。負(fù)極通常采用石墨材料。在充放電過程中,鋰離子在正負(fù)極之間可逆地嵌入和脫出。該電池的標(biāo)稱電壓一般在3.2V左右,能量密度雖然相較于一些的三元材料扣式鋰電池略低,但在安全性和循環(huán)壽命方面具有明顯優(yōu)勢(shì)。CR2450-扣式鋰電池訂做價(jià)格無汞配方符合RoHS環(huán)保標(biāo)準(zhǔn),廢棄后對(duì)土壤水源污染極低。

扣式鋰原電池的工作基于鋰金屬與正極活性物質(zhì)的不可逆氧化還原反應(yīng),具體過程如下:負(fù)極反應(yīng)(氧化反應(yīng)):金屬鋰(Li)在負(fù)極表面失去電子,生成鋰離子(Li?)和自由電子(e?),反應(yīng)式為:Li → Li? + e?。自由電子通過外部電路(設(shè)備的導(dǎo)電回路)流向正極,為設(shè)備提供電能;鋰離子則在電解質(zhì)中遷移,穿過隔膜,向正極移動(dòng)。正極反應(yīng)(還原反應(yīng)):正極的二氧化錳(MnO?)接受來自外部電路的電子,與遷移至正極的鋰離子發(fā)生反應(yīng),生成鋰錳氧化物(LiMnO?),反應(yīng)式為:MnO? + Li? + e? → LiMnO?。總反應(yīng):將正負(fù)極反應(yīng)結(jié)合,得到電池的總反應(yīng)式:Li + MnO? → LiMnO?。該反應(yīng)為不可逆反應(yīng),隨著反應(yīng)的進(jìn)行,正極的 MnO?和負(fù)極的 Li 不斷消耗,當(dāng)其中一種活性物質(zhì)耗盡時(shí),電池放電終止,無法再次使用。
早期的可充電扣式鋰電池循環(huán)壽命較低,通常在100-300次左右;隨著材料和工藝的改進(jìn),目前部分高性能產(chǎn)品的循環(huán)壽命可達(dá)500-1000次。循環(huán)壽命的長短與充放電制度密切相關(guān),例如淺充淺放可以明顯延長循環(huán)壽命,而過充過放則會(huì)加速電池老化。對(duì)于需要頻繁充電的設(shè)備(如智能手環(huán)),長循環(huán)壽命能夠降低更換電池的頻率,提升用戶體驗(yàn)。儲(chǔ)存壽命指電池在儲(chǔ)存過程中保持其性能的時(shí)間,通常以年為單位??凼戒囯姵赜捎诓捎妹芊饨Y(jié)構(gòu)和穩(wěn)定的材料體系,儲(chǔ)存壽命較長,一般可達(dá)5-10年,部分品質(zhì)產(chǎn)品甚至可達(dá)15年以上。工作溫度范圍一般為-20℃至60℃,高溫易引發(fā)安全隱患。

在放電過程中,鋰離子與CF?反應(yīng)生成LiF和C,反應(yīng)式為CF?+xLi?+xe?→xLiF+C,理論能量密度可達(dá)2180Wh/kg,工作電壓約為2.7V。氟化碳正極材料的優(yōu)勢(shì)在于能量密度高、放電平臺(tái)穩(wěn)定、儲(chǔ)存壽命長(可達(dá)10年以上),適用于需要長期待機(jī)的設(shè)備,如醫(yī)療植入式設(shè)備、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊等。但其缺點(diǎn)是導(dǎo)電性較差,需要添加導(dǎo)電劑(如炭黑)來改善,且成本相對(duì)較高。隨著智能穿戴設(shè)備等對(duì)能量需求更高的應(yīng)用場(chǎng)景出現(xiàn),鈷酸鋰(LiCoO?)、三元材料(LiNi?Co?Mn_zO?,NCM)等高壓正極材料開始應(yīng)用于扣式鋰電池。兒童玩具公仔的眼睛發(fā)光模組,依賴扣式電池實(shí)現(xiàn)柔和閃爍效果。蘇州CR2025扣式鋰電池訂做價(jià)格
可充電扣式鋰電池通過特定充電器實(shí)現(xiàn)多次使用,環(huán)保性更佳。臺(tái)州CR1620扣式鋰電池訂做價(jià)格
扣式鋰電池,這顆方寸之間的能量重心,是人類在微型化與能源存儲(chǔ)領(lǐng)域智慧的杰出體現(xiàn)。它以其***的性能,成為了數(shù)字化時(shí)代隱形的基礎(chǔ)設(shè)施。然而,其帶來的安全與環(huán)境挑戰(zhàn)也警示我們,技術(shù)的進(jìn)步必須與責(zé)任的擔(dān)當(dāng)同步。未來,隨著固態(tài)電池等顛覆性技術(shù)的成熟,以及全生命周期管理體系的完善,扣式鋰電池必將以更安全、更高效、更環(huán)保的姿態(tài),繼續(xù)作為連接物理世界與數(shù)字世界的微小而強(qiáng)大的橋梁,驅(qū)動(dòng)著下一代智能設(shè)備,無聲地照亮我們前行的道路。臺(tái)州CR1620扣式鋰電池訂做價(jià)格