1  锂一次电池简介

锂一次电池  (primary lithium battery)，或称锂原电池（海关编号85065000），以金属锂为负极活性物质，金属氧化物或其它氧化剂作正极活性物质，固体盐类或溶解于有机溶剂的盐类作电解质的原电池，有些溶剂如亚硫酰氯等还兼作正极活性物质。锂一次电池是一类以使用金属锂为负极材料的化学电源系列的总称。

1.1  锂一次电池组成

锂一次电池的主要材料一般用金属锂或锂合金为负极材料，由于金属锂是一种活泼金属，遇水会激烈反应释放出氢气，所以这类锂一次电池必须采用非水电解质，它们通常由有机溶剂和无机盐组成，以不与锂和电池其他材料发生持续的化学反应为原则，常用LiClO₄、LiAsF₆、LiAlCl₄、LiBF₄、LiBr、LiCl等无机盐作锂一次电池的电解质，而有机溶剂则一般是用PC、EC、DME、BL、THF、AN、MF中的二、三种混合作为有机溶剂使用。锂一次电池的正极活性物质常用的有：固态卤化物如氟化铜（CuF₂）、氯化铜（CuCl₂）、氯化银（AgCl）、聚氟化碳（(CF)₄），固态硫化物如硫化铜(CuS)、硫化铁(FeS)、二硫化铁(FeS₂),固态氧化物如二氧化锰（MnO₂）、氧化铜(CuO)、三氧化钼(MoO₃)、五氧化二钒(V₂O₅)，固态含氧酸盐如铬酸银（Ag₂CrO₄）、铋酸铅（Pb₂Bi₂O₅），固态卤素如碘（I₂），液态氧化物如二氧化硫（SO₂），液态卤氧化物如亚硫酰氯（SOCl₂）。因此锂一次电池有很多系列，常见的有锂-二氧化锰、锂-硫化铜、锂-氟化碳、锂-二氧化硫和锂-亚硫酰氯等。

1.2  电池分类及应用范围

锂一次电池的分类十分复杂，通常按所选电解质的性质来分类，可分为以下四类：锂有机电解质电池、锂无机电解质电池、锂固体电解质电池、锂熔盐电池。锂一次电池的型号和种类繁多，它们各自有其特点和应用范围，不能互相取代。

如锂碘Li/I₂电池主要应用于心脏起搏器的电源。

锂二氧化锰Li/MnO₂电池主要应用于电子记事簿、照相机、计算器、电脑主板、汽车遥控钥匙、各种微型显示器等小型电器中，以及电子仪器设备的记忆电源。

锂二氧化硫Li/SO₂电池或锂亚硫酰氯Li/SOCl₂电池主要应用于需要较大功率的无绳电动工具的电源，锂亚硫酰氯电池应用于新兴的智能表计市场和汽车电子之轮胎气压监测系统（TPMS），以及仪器仪表装置等用途。

锂氧化铜Li/CuO电池、锂二硫化铁Li/FeS₂电池可与常规电池互换使用，应用领域非常广泛。

锂一次电池分类如表所示。

 锂一次电池分类

(摘自：《化学电源工艺学》史鹏飞主编，p178)

1.3  锂一次电池的结构

锂一次电池的标称电压有1.5 V级和3.0 V级两种。锂一次电池有扣式、卷式圆柱形和矩形等多种结构。锂一次电池具有比能量高、寿命长、耐漏液等优点，但安全性较差，主要用于照相机、计算器等小型电器中。锂电池的结构形式常见的有圆柱碳包式、方型叠片式、圆柱叠片式、圆柱卷绕式、方型卷绕式等。

锂-二氧化锰电池是使用最普遍的锂一次电池，扣式锂一次电池结构与扣式锌-氧化银电池相似。

目前已经可以商品化生产的锂一次电池有：锂碘电池（Li/I₂）、锂二氧化锰电池（Li/MnO₂）、锂氧化铜电池（Li/CuO）、锂聚氟化碳电池（Li/(CF)_n）、锂亚硫酰氯电池（Li/SOCl₂）、锂二氧化硫电池（Li/SO₂）等。我国生产的锂一次电池主要是圆柱型和扣式锂二氧化锰Li/MnO₂电池。

2  电池性能与型号

2.1  扣式锂锰电池

扣式锂锰电池是以金属锂为负极、二氧化锰为正极、有机溶液（PC+DMF+LiCIO₄）或其它组分有机溶液为电解质的电池。它具有如下优点：

● 正极材料为电解或化学二氧化锰，价格低廉；负极材料为金属锂，我国储存量丰富，我国拥有资源优势。

● 扣式锂锰电池的电性能良好，其比能量为原电池的5～10倍（约275 Wh/kg或550 Wh/L）；平均工作电压高，一般在2.7～2.9 V；贮存寿命长，一般2～5年，甚至长达10年。

● 扣式锂锰电池安全性能好，属于绿色环保能源。

2.2  锂亚硫酰氯电池

锂亚硫酰氯电池（Li/SOCl₂，简称锂亚电池或者锂一次电池），是以金属锂Li为负极，以液态亚硫酰氯SOCl₂为正极活性物质，以多孔碳电极作为正极集流体和催化剂的锂一次电池。锂亚电池具有最高的比能量(>500 Wh/kg)，最宽的使用温度范围(-55～+85 ℃，通过优化设计可以达到+125℃)，最小的自放电率(<1%/年)和最长的使用寿命(依据用电制度最长可以达到15年以上)。在锂亚硫酰氯电池中所有材料和零件均不含有RoHS规定的有毒元素，具有绿色电池的本质特征。其传统的应用是作为备份电源用来支持适时时钟（RTC）和记忆体，用电电流小于10 μA。锂亚硫酰氯电池应用于新兴的智能表计市场和汽车电子之轮胎气压监测系统（TPMS）。

 锂亚硫酰氯电池常用产品型号

锂一次电池的型号多种多样，以圆柱型、方型、扣式硬币型为主，电池容量从几十毫安时到几百安时不等，型号标识参照IEC60086-2：2000《原电池 第二部分 外形尺寸和电性能要求》标准。