扣式锂电池的发展历程与材料体系的创新密不可分,每一次材料的突破都推动了电池性能的明显提升。从早期的锌锰扣式电池到如今的锂离子扣式电池,材料的选择和优化始终是技术进步的重心驱动力。早期的扣式电池以锌锰体系为主,正极采用二氧化锰,负极使用锌粉,电解液为氯化铵或氯化锌的水溶液。这种电池成本低廉,但能量密度低,放电电压不稳定,且存在漏液问题,逐渐无法满足电子设备对微型能源的高性能需求。随着锂离子电池技术的兴起,扣式锂电池开始采用新型材料体系,性能得到质的飞跃。电解液通常为锂盐有机溶液,需严格密封以防泄漏。南通CR1620扣式锂电池供应商家

正极材料的演进是扣式锂电池性能提升的关键。二氧化锰(MnO₂)作为较早应用于扣式锂电池的正极材料之一,至今仍在普遍使用。天然二氧化锰经过活化处理后,具有一定的电化学性能,但容量较低;而电解二氧化锰(EMD)则通过电解法制备,纯度更高,晶体结构更完**量和放电性能均优于天然二氧化锰。在锂离子电池中,二氧化锰作为正极材料时,锂离子嵌入其晶格中形成LiMnO₂,理论容量约为148mAh/g,工作电压在2.8-3.0V之间,适合低功耗设备。氟化碳(CFₓ)是另一种重要的扣式锂电池正极材料,其能量密度明显高于二氧化锰。氟化碳由碳材料与氟气在高温下反应生成,化学式中的x值通常在0.5-1.2之间。丽水CR2016扣式锂电池采用激光密封技术,确保气密性与长期稳定性。

与扣式锂原电池相比,扣式锂离子蓄电池的结构在电极材料和充电机制上存在明显差异,具体体现在以下方面:正极材料:采用锂离子嵌入型化合物,而非锂原电池的氧化还原型材料。主流正极材料包括钴酸锂(LiCoO₂)、镍钴锰酸锂(NCM)和磷酸铁锂(LiFePO₄)。其中,LiCoO₂具有高能量密度(200-240mAh/g)和良好的导电性,适用于消费电子设备;LiFePO₄则具有优异的安全性和长循环寿命(>2000 次),但能量密度较低,主要用于对安全要求高的场景(如医疗设备)。负极材料:摒弃了金属锂,采用石墨或硬碳等碳基材料,这些材料具有层状结构,可实现锂离子的可逆嵌入和脱嵌。例如,石墨的理论容量为 372mAh/g,在充电时,锂离子从正极脱嵌,嵌入石墨负极;放电时,锂离子从石墨中脱嵌,回到正极,完成充放电循环。
工作电压范围则指电池在放电过程中电压的变化区间,稳定的工作电压对于电子设备的正常运行至关重要,例如电子表需要稳定的电压来保证计时精度,因此通常选择放电平台平稳的氟化碳扣式电池。容量是指电池能够储存的电荷量,通常以毫安时(mAh)为单位,分为额定容量和实际容量。额定容量是电池在标准条件下(如25℃、特定放电电流)的放电容量,是用户选择电池的重要参考;实际容量则受放电电流、温度、使用时间等因素影响。扣式锂电池的容量通常在10mAh至500mAh之间,例如用于电子表的CR2032型电池容量约为220mAh,而用于医疗设备的大容量扣式电池容量可达500mAh以上。容量的大小直接影响设备的使用时间,对于无法频繁更换电池的设备(如植入式医疗传感器),高容量是关键需求。能量密度是衡量电池储能能力的重心指标,分为体积能量密度(Wh/cm³)和质量能量密度(Wh/kg)。与镍氢电池相比,能量密度更高但成本较低。

扣式锂原电池的电解质为非水电解液,由溶剂和锂盐组成。溶剂通常采用高介电常数的有机化合物,如碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、γ- 丁内酯(GBL)等,其作用是溶解锂盐并为锂离子提供迁移通道;锂盐常用高氯酸锂(LiClO₄)、六氟磷酸锂(LiPF₆)或四氟硼酸锂(LiBF₄),浓度通常为 0.5-1.0mol/L,用于提供锂离子。非水电解液的选择需满足高离子电导率(>10⁻³ S/cm)、低粘度和良好的化学稳定性,避免与锂金属发生剧烈反应。与镍氢电池相比,能量密度更高但成本较低。容量范围从几十到数百毫安时,满足不同设备需求。南京CR1620扣式锂电池生产厂家
环保问题需注意,含重金属需专业回收处理。南通CR1620扣式锂电池供应商家
扣式锂电池适用于各种物联网传感器,如智能家居中的温湿度传感器、烟雾报警器、门窗传感器,工业领域的压力传感器、振动传感器等。例如,智能家居中的烟雾报警器使用扣式锂电池后,可实现10年以上的免维护运行,大幅度 降低了维护成本;工业领域的无线传感器网络采用扣式锂电池供电,能够在恶劣环境下稳定工作,为工业自动化提供可靠的数据支持。汽车电子领域也是扣式锂电池的重要应用场景。汽车中的许多小型电子设备需要长期供电,且对空间有严格限制,扣式锂电池能够满足这些需求。例如,汽车遥控器(钥匙)使用扣式锂电池作为电源,一枚电池可支持遥控器工作2-3年;汽车轮胎压力监测系统(TPMS)中的传感器通常采用扣式锂电池供电,需要在高温、振动的环境下工作,对电池的稳定性和耐温性要求较高,氟化碳或钴酸锂体系的扣式锂电池能够满足其性能需求。此外,汽车中的时钟模块、安全气囊传感器等也常使用扣式锂电池。南通CR1620扣式锂电池供应商家
钴酸锂具有层状结构,理论容量为274mAh/g,实际应用中可达140mAh/g以上,工作电压高达3.6-3.7V,能够显著提高电池的能量密度。三元材料则通过调整镍、钴、锰的比例,在容量、电压、循环寿命和安全性之间取得平衡,例如NCM523(Ni:Co:Mn=5:2:3)的容量可达160-180mAh/g,工作电压与钴酸锂相当,且成本低于钴酸锂,逐渐成为中扣式锂电池的优先正极材料。负极材料方面,金属锂凭借其优异的电化学性能,一直是扣式锂电池的主流选择。但金属锂在循环过程中容易形成枝晶,可能刺穿隔膜导致短路,存在安全隐患,同时也会降低电池的循环寿命。工作温度范围覆盖-20℃至+60℃,使其在极端环...