扣式锂电池的重心是锂参与的氧化还原反应。根据其是否为可充电,分为两大类:一次电池(不可充电): 以锂为负极,不同的材料为正极。例如:锂-二氧化锰电池: 反应为 Li + MnO₂ → LiMnO₂。额定电压3.0V。锂-氟化碳电池: 反应为 nLi + (CFₙ)ₙ → nC + nLiF。额定电压3.0V,以其极高的能量密度和稳定性著称。锂-亚硫酰氯电池: 具有比较高的能量密度和电压(3.6V),适用于极端环境和超长寿命需求。二次电池(可充电): 通常采用“摇椅式”原理,锂离子在正负极之间来回嵌入和脱出。正极: 常用钴酸锂、磷酸铁锂、三元材料等。负极: 早期为锂金属,但因安全性问题,现多采用石墨或硅碳复合材料。相比碱性电池,扣式锂电池的能量密度提升3倍以上,体积更小却电量更足。南通CR2025扣式锂电池厂家

电解液的性能直接影响电池的内阻、循环寿命和高低温性能。扣式锂电池的工作原理基于锂离子的嵌入与脱嵌反应。在放电过程中,负极的金属锂失去电子,形成锂离子(Li⁺),电子通过外电路流向正极,形成电流;锂离子则通过电解液和隔膜向正极迁移,嵌入到正极材料的晶格中。充电过程则相反,在外加电场的作用下,锂离子从正极脱嵌,回到负极,重新沉积为金属锂。这种可逆的电化学过程使得扣式锂电池能够实现多次充放电循环(尽管部分扣式电池设计为一次性使用)。常州中性扣式锂电池生产厂家市场上有多种规格的扣式锂电池可供选择,以满足不同设备的需求。

锂离子扣式电池采用有机电解液,有效解决了这些问题。有机电解液通常由碳酸酯类溶剂(如碳酸丙烯酯PC、碳酸乙烯酯EC、碳酸二甲酯DMC)混合而成,具有较高的介电常数和良好的锂离子导电性。锂盐的选择也从早期的高氯酸锂(LiClO₄)逐渐过渡到六氟磷酸锂(LiPF₆),后者具有更好的稳定性和电化学性能,但对水分敏感,需要在干燥环境下制备和使用。近年来,新型锂盐如双氟磺酰亚胺锂(LiFSI)因其优异的低温性能和稳定性,开始在扣式锂电池中试用,有望进一步提升电池的高低温适应性。
隔膜是位于正极和负极之间的多孔薄膜,主要作用是防止正负极直接接触导致短路,同时允许锂离子通过。扣式锂原电池常用的隔膜材料为聚丙烯(PP)或聚乙烯(PE)微孔膜,厚度 5-20μm,孔隙率 40%-60%。隔膜的孔径需严格控制(通常为 0.1-1μm),确保锂离子顺利迁移的同时,阻挡电极材料颗粒的穿透。部分**电池还会在隔膜表面涂覆陶瓷涂层(如 Al₂O₃),提升隔膜的耐高温性能和机械强度。外壳采用不锈钢材质(如 304 或 316 不锈钢),分为正极盖和负极底两部分,正极盖通常带有凸点或刻痕,便于与设备的正极接触;负极底为平底结构,与设备的负极接触。外壳不仅起到保护内部电极和电解质的作用,还作为电流的集流体,传导电子。密封件位于正极盖和负极底的连接处,通常采用丁基橡胶或环氧树脂,通过机械压合或激光焊接的方式实现密封,防止电解液泄漏和外界水汽、氧气进入电池内部,确保电池的长期稳定性。扣式锂电池的工作电压稳定在3伏特左右,为许多低功耗设备提供了可靠的电源解决方案。

在放电过程中,锂离子与CFₓ反应生成LiF和C,反应式为CFₓ+xLi⁺+xe⁻→xLiF+C,理论能量密度可达2180Wh/kg,工作电压约为2.7V。氟化碳正极材料的优势在于能量密度高、放电平台稳定、储存寿命长(可达10年以上),适用于需要长期待机的设备,如医疗植入式设备、实时时钟模块等。但其缺点是导电性较差,需要添加导电剂(如炭黑)来改善,且成本相对较高。随着智能穿戴设备等对能量需求更高的应用场景出现,钴酸锂(LiCoO₂)、三元材料(LiNiₓCoᵧMn_zO₂,NCM)等高压正极材料开始应用于扣式锂电池。物联网传感器通过搭载低功耗扣式锂电池,可实现数年无需更换电源。南通CR2016扣式锂电池生产厂家
扣式锂电池的标准电压为3V,适用于需要低电流、长寿命的精密仪器。南通CR2025扣式锂电池厂家
隔膜材料的演进主要围绕提高稳定性和锂离子传导性展开。早期的隔膜采用纤维素纸,但其耐电解液性能较差;后来逐渐被聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)微孔膜取代,这些材料具有良好的化学稳定性和机械强度,能够有效阻止正负极接触。近年来,复合隔膜(如PP/PE/PP三层隔膜)的应用进一步提高了隔膜的耐高温性能和机械强度,增强了电池的安全性。此外,涂覆型隔膜(如在基膜表面涂覆氧化铝、陶瓷等无机材料)也开始出现,能够改善隔膜的润湿性和热稳定性。南通CR2025扣式锂电池厂家
正极材料是决定扣式锂电池能量密度的重心因素之一,目前主流的正极材料包括二氧化锰(MnO₂)、氟化碳(CFₓ)、钴酸锂(LiCoO₂)、三元材料(NCM)等。二氧化锰作为传统正极材料,具有成本低、稳定性好的特点,广泛应用于低功耗设备;氟化碳则凭借更高的能量密度,在需要长效供电的设备中占据优势;而钴酸锂和三元材料则因具备较高的电压和容量,常用于对能量需求较高的智能穿戴设备。负极材料通常采用金属锂片,这是因为金属锂具有极低的电极电位(-3.04Vvs标准氢电极)和极高的比容量(3860mAh/g),能够为电池提供较高的工作电压和能量密度。物联网传感器通过搭载低功耗扣式锂电池,可实现数年无需更换电源。...