鋰錳電池電池結(jié)構(gòu)

Li/MnO2電化學(xué)體系可以按不同的設(shè)計和機(jī)構(gòu)來制造，以適應(yīng)不同用途對小型化、輕型化移動電源的多方面要求。它可以有多種結(jié)構(gòu)形式，包括錢幣式、碳包式、卷繞式和方形電池組體。

二氧化錳片對著鋰圓盤負(fù)極，中間用非編織聚丙烯隔膜隔開，隔膜侵透了電解質(zhì)。電池采用卷邊壓縮密封。電池殼體用作正極端子，而蓋子用作負(fù)極端子。這種錢幣式電池保持壽命是3年。

電池的放電反應(yīng)

負(fù)極反應(yīng): Li→Li+ +e-

正極反應(yīng):Mn+4O2+ Li+ +e- → Mn+3O2(Li+)

總放電反應(yīng):Mn+4O2+ Li → Mn+3O2(Li+)

鋰-二氧化錳電池的開路電壓約為 3V，放電電壓平穩(wěn)是它的一大特點。

一.電池的主要性能

1.能量密度

鋰-二氧化錳電池的電壓高達(dá)3V以上，是普通電池的兩倍，這對用電器來說，就意味著可節(jié)省電源空間和減輕重量。

2.放電性能

即使經(jīng)過長期的放電，它仍保持穩(wěn)定的工作電壓，這大大地改善了用電器的可靠性使用電器達(dá)到免維護(hù)(基本不必更換電池)的程度。

3.溫度特性

優(yōu)質(zhì)、導(dǎo)電性能良好的有機(jī)電解質(zhì)溶液的應(yīng)用，使電池能在-20℃~60℃溫度范圍內(nèi)正常地工作，經(jīng)過特殊工藝及配方，還可以滿足-40~80℃的工作溫度要求。

4.防漏性能

可靠的密封結(jié)構(gòu)和采用優(yōu)質(zhì)的電液及正、負(fù)極活性物質(zhì)，使電池具有良好的防漏性能。

5.工作特性

由于有機(jī)物與鋰的作用，在鋰負(fù)極的表面上形成一保護(hù)膜層，這是鋰電池能長時間保持其性能不變的根本原因，再加上精密、可靠的電池密封結(jié)構(gòu)以及高穩(wěn)定性活性物質(zhì)的使用，使電池自放電的年容降率能控制在低于2%的水平。

二.電池的應(yīng)用

鋰錳扣式電池廣泛地適應(yīng)用于計算機(jī)主機(jī)板、移動通信、C-MOS、S-RAM及電子記憶系統(tǒng)。作為支撐電源，應(yīng)用在手表、照相機(jī)、電話機(jī)、電飯煲、計算器、打卡機(jī)、電子記事簿、血糖測試儀、耳溫槍、遙控器、電子閃光產(chǎn)品、電子閃光波鞋燈等日常電子產(chǎn)品。

碳包式電池是兩種圓柱形鋰二氧化錳電池的一種，由于采用厚的電極和最大量的活性物質(zhì)，使電池具有最大的比能量。但是由于限制了電極表面積，從而也限制了電池的放電能力，使其只能用于低電流用途。電池蓋上有一個安全閥，一旦出現(xiàn)機(jī)械或電濫用事件可以釋放電池內(nèi)的壓力。除了卷邊密封電池外，還可以制成焊接式密封電池，這些電池具有10年貯存壽命，因而可以用于儲存器備用電源和其他低電流用途。此為能量型，一般能量型鋰二氧化錳電池型號后追加SE。例如:CR14335SE。不帶SE則是功率型。

這種設(shè)計專門用于高電流脈沖應(yīng)用和連續(xù)高電流放電的場合。鋰負(fù)極和正極(在導(dǎo)電網(wǎng)上的薄型、涂膏式電極)與配置在兩個電極間的微孔聚丙烯隔膜以前卷繞成"膠卷"狀結(jié)構(gòu)。采用該設(shè)計使電極表面積增大，從而提高了電池的放電率能力。

高電流卷繞式結(jié)構(gòu)電池帶有一個安全閥，可以在電池遇到濫用事件時釋放壓力，許多這種電池也裝有可恢復(fù)的正溫度系數(shù)(PTC)器件，能夠限制電流和防止因短路造成的事故發(fā)生。

Li/MnO2體系已經(jīng)設(shè)計成9V電池組，其容量為1200mAh，特別適用于煙霧報警器，可以使用十年。還有一種容量為800mAh，結(jié)構(gòu)符合ANSI1604標(biāo)準(zhǔn)，可以與同尺寸傳統(tǒng)鋅電池進(jìn)行互換，該電池組由三只方形單體電池構(gòu)成(此為容量1200mAh)，電極設(shè)計充分利用了內(nèi)部空間(另外一種是有3只圓柱1/2AA組成，容量為800mAh)。ABLE電池組外殼采用了一個超聲波焊接密封的塑料盒，Ultrlife電池組外殼采用超聲波焊接密封的不銹鋼。

一種電池設(shè)計概念是采用輕型電池包裝，使電池質(zhì)量和成本降低。其中一種途徑是使用熱封裝薄膜包裝的方形電池結(jié)構(gòu)取代金屬殼體包裝。這種結(jié)構(gòu)的鋰錳電池是使用在有源電子標(biāo)簽中一個很好的選擇，壽命在5-10年，容量和體積形狀可以自由設(shè)計，厚度可以設(shè)計到最薄為6mm。

鋰-錳電池:我們先來了解一下鋰電池的種類。鋰電池是目前使用最多鋰鈕扣電池(最早我們稱為水銀電池，因為污染和電容量之故現(xiàn)已逐漸被鋰-錳配方取代)基本電壓為3.0V， 最高電容量可達(dá)1200mAH。此電池可設(shè)計成輕薄短小且容量高的狀況。加上放電曲線穩(wěn)定，因此許多高科技產(chǎn)品如主機(jī)板都使用它來當(dāng)記憶體的備用電池。此外，被設(shè)計成圓柱型的鋰電池則具有高容量，低內(nèi)阻，可以瞬間放出大電流，是照相機(jī)電池市場的極佳選擇。不過，因為它的原料金屬鋰具有相當(dāng)高的化學(xué)活性， 因此不宜使用過多于同一電池中，以避免有產(chǎn)生爆炸的危險。

小型鋰電池是很常用的，便攜式電子設(shè)備，如掌上電腦，手表，攝像機(jī)，數(shù)碼相機(jī)，溫度計，計算器，筆記本電腦的BIOS，通訊設(shè)備，遙控車門鎖。他們有許多形狀和大小，與常見的品種，3伏的"硬幣"型錳品種，一般直徑為20毫米和1.6-4毫米厚。許多這些設(shè)備的重型電力需求，是鋰離子電池的一個特別有吸引力的選擇。鋰電池，特別是可以很容易地支持短暫的，沉重的設(shè)備，如數(shù)碼相機(jī)目前的需求，和他們保持一個較長的時間比堿性電池的電壓較高。

(2) 3V CR2032鋰錳電池1KΩ負(fù)載放電曲線圖

CR2032紐扣鋰電池具有比能量高，貯存期限長，自放電小，使用安全，工作溫度范圍寬等優(yōu)點，電池在-20~+70℃范圍內(nèi)均可正常工作。