高能電池基本概念

具有較高比能量的電池。比較耐用和供電量高

電池比能量，在電池反應(yīng)中，1千克反應(yīng)物質(zhì)所產(chǎn)生的電能稱為電池的理論比能量。以鉛蓄電池為例，它的電池反應(yīng)為Pb PbO2 2H2SO4─→2PbSO4 2H2O

反應(yīng)物的電化學當量之和為 3.866(Pb) 4.463(PbO2) 3.659(H2SO4)懡12克，這些物質(zhì)全部反應(yīng)后產(chǎn)生1安時的電量。 因此1千克反應(yīng)物質(zhì)可產(chǎn)生83.3安時的電量。電量與電動勢的乘積等于電能,所以1千克反應(yīng)物產(chǎn)生的電能為83.3×2.044=170.3瓦時。電池的實際比能量要比理論比能量小。因為，在計算中假定了反應(yīng)物全部按電池反應(yīng)進行，即無副反應(yīng)；忽略了電池的內(nèi)阻引起的電位降；沒有考慮反應(yīng)物質(zhì)以外的其他部件的重量。理論比能量是實際比能量的極限。在研制新型化學電池時，理論比能量與實際比能量的比值能夠反映出電池的研制水平。

高能電池理論比能量

1克當量活性物質(zhì)完全反應(yīng)后能夠產(chǎn)生26.8安時的電量。由此可知，當量越小，產(chǎn)生的理論安時電量就越大。所以，高能電池的正負極活性物質(zhì)是周期表上方的單質(zhì)及其化合物。由于電池的電動勢是正極電位與負極電位之差，因此，通常選擇電位較正的電極為正極，電位較負的電極為負極，即以周期表左邊元素的單質(zhì)及其離子所構(gòu)成的電極為負極；以周期表左上角元素的單質(zhì)及其離子所構(gòu)成的電極為正極。

高能電池實際比能量

影響電池實際比能量的因素有電池的電壓效率、反應(yīng)效率和重量效率。

①電壓效率(KE)：指電池的工作電壓與電動勢的比值。 主要與電流密度、擴散速度(包括溶液的擴散、氣體的透氣度以及活性物質(zhì)內(nèi)部的擴散)和電池的內(nèi)阻(包括電解質(zhì)溶液的電阻、集流體和隔板的電阻、固體活性物質(zhì)和固體放電產(chǎn)物的電阻、多孔電極孔內(nèi)電解質(zhì)溶液的電阻以及接觸電阻)等有關(guān)。

②反應(yīng)效率(KR)：指活性物質(zhì)的利用率。電池副反應(yīng)越少，則反應(yīng)效率越高。

③重量效率(KW)：完全按電池反應(yīng)式參加反應(yīng)的活性物質(zhì)的重量與電池總重量之比。電池中不參加電池反應(yīng)的物質(zhì)越多則重量效率越低。重量效率KW對電池實際比能量的影響不是孤立的。例如，加入添加劑，雖然降低了重量效率，但卻增大了反應(yīng)效率KR和電壓效率KE。

實際比能量M與理論比能量M* 的關(guān)系可由下式表示：

已投入使用和正在研制的高能電池有以下幾種。

①以鎂作負極活性物質(zhì)的鎂干電池:其結(jié)構(gòu)與鋅-錳干電池基本相同。鎂的標準電極電勢比較低，電化學當量小，具備了作為高能電池負極活性物質(zhì)的優(yōu)良條件。例如鎂-錳干電池的實際比能量是鋅-錳干電池的4倍,工作時電壓平穩(wěn)，在低溫下也具有較好的工作能力，并且能耐高溫貯存。其缺點是有電壓滯后現(xiàn)象（接通后需要經(jīng)一段時間，電壓才能上升至終止電壓值），滯后時間約為2～3秒；由于腐蝕作用，鎂電極電流效率低；不宜于小電流長時間的間歇放電。

②金屬-空氣電池:以空氣中的氧氣作為正極活性物質(zhì)，金屬作為負極活性物質(zhì)的電池（見電池）。

③鋰-非水電解質(zhì)溶液電池:鋰的電化學當量約為鎂的二分之一，因此作為高能電池的負極，鋰比鎂更優(yōu)越。但鋰與水要激烈反應(yīng)，須采用有機溶劑或非水的無機溶劑來配制電解質(zhì)溶液，再加入無機鹽使之導(dǎo)電。使用的正極材料主要有固體氟化物、氯化物、氧化物、硫化物。這些電池的理論比能量大都在1000瓦時/千克以上。其實際比能量也比較高。例如鋰-氟化銅(Li/CuF2)電池在放電電流密度為2毫安/厘米2時, 實際比能量可達250瓦時/千克。由于有機電解質(zhì)溶液的比電導(dǎo)小，電流密度不能提高,因此鋰-非水電解質(zhì)溶液電池是一種高比能量、低功率的電池。而鋰－硫化物電池在重負荷下放電，特別當外部短路時還會發(fā)生爆炸。

④鈉－硫電池：是近幾年研制出的比較成熟的一種二次電池。它的負極是熔融金屬鈉（Na）；正極活性物質(zhì)是熔融多硫化鈉（Na2Sx），通常充滿在多孔碳中,碳作為正極集流體。需采用導(dǎo)電陶瓷管將鈉與多硫化鈉隔開，以防直接反應(yīng)而引起自放電。此外，陶瓷管還起電池中的電解質(zhì)作用。電池放電時,負極上的反應(yīng)為 2Na─→2Na 2e-Na

通過導(dǎo)電陶瓷管進入正極與硫發(fā)生反應(yīng)形成多硫化物。當負極的鈉耗盡的時候則放電終止。為使鈉和多硫化鈉都處于液態(tài),放電需在300℃左右進行。鈉-硫電池的實際比能量已經(jīng)達100瓦時/千克,充放電循環(huán)壽命可達2000個深放電循環(huán)，因此特別適于用作車輛的電力電池。

⑤鋰高溫電池：以鋰為負極，硫族（包括硫化物）和氯氣為正極活性物質(zhì)，熔融鹽為電解質(zhì)的電池。由于采用熔融鹽，電池在300～600℃間工作，因此鋰高溫電池與鈉－硫電池合稱為高溫電池。液態(tài)鋰電極經(jīng)多次充放電循環(huán)后易失去濕潤性；硫在高溫下要揮發(fā)，并有腐蝕性；氯是氣體，難以處理。因此鋰高溫電池研制的方向?qū)⑾蛞凿嚭辖馂樨摌O和以硫化物為正極的方向發(fā)展。如鋰鋁合金-硫化鐵電池，其電池反應(yīng)為 4LiAl FeS2─→2Li2S Fe 4Al

它的理論比能量為650瓦時/千克;實際比能量到80年代已超過100瓦時/千克；充放電循環(huán)周期大于250次。新開始研制的還有鋰硅合金-硫化鐵電池,具有更高的比能量。

正在研制中的高能電池主要有鋅-鹵素電池、鈉-水電池和鋰-水電池等。

電池主要六大領(lǐng)域應(yīng)用：

高能電池遙感勘測

可靠—高能—廣泛

遙感技術(shù)給人類帶來了動態(tài)的位置信息服務(wù)。從電子計費裝置，自動泊車計時器，勘查，警察，救護車和火災(zāi)信息的傳遞，到軍艦管理和移動財產(chǎn)追蹤，RFID和交通管理。今天的遙感技術(shù)更需要在各種環(huán)境條件下工作的可靠的電池能源。

E提供的螺旋纏繞鋰電池技術(shù)即是為了優(yōu)化電池性能，減少鈍化，同時在各種溫度和苛刻條件下提供安全可靠的能量。電池可以提供高達40安培小時電量，無以倫比的脈沖和連續(xù)電流。

全球化的優(yōu)質(zhì)服務(wù)使得E成為世界上的遙感勘測領(lǐng)域的名列前茅的供應(yīng)商，產(chǎn)品會滿足你的各種要求。

寬溫度范圍

·低溫可達： -55°C

· 專利結(jié)構(gòu)

· 特殊的電解液提高了電池的脈沖性能

高能電池航天航空

可靠—高能—廣泛

高能密度電池在今天的軍事，法律允許的監(jiān)控，遙感設(shè)備，收音機，衛(wèi)星通信，航天以及其它對電子設(shè)備要求嚴格的領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。E為這些領(lǐng)域提供了螺旋纏繞鋰技術(shù)。獨特的結(jié)構(gòu)設(shè)計和電解液配置方法優(yōu)化了電池的性能，減少了鈍化，同時在各種溫度，苛刻條件下輸出安全可靠的電源。

高能電池專利結(jié)構(gòu)

· 專利結(jié)構(gòu)和電解液優(yōu)化了電池的重啟

石油和天然氣

可靠—高能—廣泛

從地下抽取石油要求有可靠的能源來源。在石油和天然氣領(lǐng)域廣泛使用的鋰電池要在極高的溫度和壓力下，并伴有高強度的震動和振動，以及經(jīng)常出現(xiàn)的化學腐蝕條件下工作。E鋰電池提供了可以依賴的高需求量的，高可靠性的，在苛刻條件下工作的電池產(chǎn)品。全球主要的石油服務(wù)公司和OEM設(shè)備供應(yīng)商依靠E的電池產(chǎn)品來保證其生產(chǎn)按時完成。

高能電池工業(yè)/OEM

大量的工程和科研使E電池能在–55°C--- 200°C廣闊的溫度范圍內(nèi)提供最優(yōu)化的電源，其最大電量可達40安培小時。電池殼體的結(jié)構(gòu)設(shè)計已使用燃料檢測技術(shù)，讓你對項目進展更有信心。先進的電池構(gòu)造使得E的產(chǎn)品在質(zhì)量和安全性上繼續(xù)作為行業(yè)基準。

高能電池地質(zhì)調(diào)研

可靠—高能—廣泛

石油資源的地質(zhì)調(diào)研需要穩(wěn)定的儀器電源。鋰電池在今天的地質(zhì)調(diào)研中主要的功能是收集重要數(shù)據(jù)，而且可以多次應(yīng)用，因而對耗電量要求很高。E鋰電池提供了可以依賴的高需求量的，高可靠性的，在苛刻條件下工作的電池產(chǎn)品。在全球的海洋中，很多地質(zhì)調(diào)研服務(wù)公司和OEM設(shè)備供應(yīng)商依靠E的電池產(chǎn)品來保證其調(diào)研項目的成功

E產(chǎn)品展示了其在野外作業(yè)的實用價值和可靠性。產(chǎn)品設(shè)計使得性能最優(yōu)化，在各種溫度范圍獲得不同要求的電流率和難以置信的電量—40安培小時。E BCX65-LMS 系列產(chǎn)品用專利技術(shù)獲得低磁信號的剖面圖譜。先進的電池構(gòu)造使得E的產(chǎn)品在質(zhì)量和安全性上繼續(xù)作為行業(yè)基準。

高能電池海洋勘探

可靠—高能—廣泛

可靠性，穩(wěn)定性和安全性對成功的海洋勘探至關(guān)重要。今天的海洋勘探工業(yè)對成本的反映極為敏感，所以其對電源的要求近乎苛刻。鋰電池在要求嚴格的航海應(yīng)用中被廣泛應(yīng)用：數(shù)據(jù)收集，遙感技術(shù)和典型的長時間工作或多次服役的場合。E 鋰電池提供了可以依賴的高需求量的，高可靠性的，在苛刻條件下工作的電池產(chǎn)品。在全球的海洋中，很多從事基礎(chǔ)研究的機構(gòu)和OEM設(shè)備供應(yīng)商依靠E的電池產(chǎn)品來保證其科研項目的成功。

高電流率的電池

BCX85 系列

工作溫度: -55 -- 85℃無負載電壓：3.93V

采用獨有的溴氯增強技術(shù)，纏繞技術(shù)

特性：高電流率，優(yōu)越的重啟動性，提供脈沖電流，性能可靠，應(yīng)用溫度范圍廣，適用各種不同電流率要求的場合.

家用空調(diào)

商用空調(diào)

洗衣機

摩托車

電動自行車

高能電池

發(fā)動機

壓縮機

1、無線自動測試，微功耗定時發(fā)送

2、適用433MHZ無線射頻技術(shù)，確保通訊的可靠性；

3、采用高能電池及太陽能電池板輔助供電，能連續(xù)工作三年以上；

4、一體化設(shè)計、全密封結(jié)構(gòu)，防水、防腐蝕能力強；

5、冗余功能，可按實際要求開發(fā)。

6、TTL/232/485通訊接口可選。