Chemisch principe van Li-SOCl2-batterij

De Li/SOCl2-batterij bestaat uit een negatieve lithiumelektrode, een positieve koolstofelektrode en een niet-waterige SOCl2:LiAlCl4-elektrolyt. Thionylchloride is zowel een elektrolyt als een positief actief materiaal. Andere elektrolytzouten, zoals LiAlCl4, zijn gebruikt in speciaal ontworpen batterijen, maar met verschillende elektrolytformuleringen, wat resulteert in verschillende elektrodeprestaties. De samenstelling van de negatieve elektrode, positieve elektrode en SOCl2 wordt door de fabrikant gekozen op basis van de verwachte prestaties van de batterij.

Het algemeen aanvaarde algemene reactiemechanisme is:

4Li plus 2SOCl2→4LiCl plus S↓ plus SO2

Zwavel en zwaveldioxide worden opgelost in de overtollige thionylchloride-elektrolyt en tijdens de ontlading wordt een zekere mate van stress gegenereerd door de productie van zwaveldioxide. Tijdens opslag, zodra de lithium-negatieve elektrode in contact is met de elektrolyt, reageert deze met de thionylchloride-elektrolyt om LiCl te vormen, en de lithium-negatieve elektrode wordt beschermd door de daarop gevormde LiCl-film. Deze passiveringsfilm is gunstig om de levensduur van de batterij te verlengen, maar veroorzaakt spanningshysterese aan het begin van de ontlading. De batterij wordt na langdurige opslag bij hoge temperatuur ontladen bij lage temperatuur en het fenomeen van spanningshysterese is bijzonder duidelijk.

Het lage vriespunt (-110 graden) en het hoge kookpunt (78,8 graden) van de elektrolyt zorgen ervoor dat de batterij over een breed temperatuurbereik kan werken, en de geleidbaarheid van de elektrolyt neemt slechts licht af naarmate de temperatuur daalt. Li/SOCl2-batterijen zijn in sommige onderdelen giftig en ontvlambaar, dus vermijd het demonteren van de batterij of het blootstellen van de batterij en batterijcomponenten aan de lucht met de ontluchtingsklep open.