[发明专利]一种快速测量时钟电池容量的方法

说明书

本发明公开了一种快速测量时钟电池容量的方法。它包括如下步骤：测量时钟电池的开路电压，消除时钟电池负极的LiCl钝化膜，将330Ω电阻左右两端分别焊接于时钟电池正极端的插脚上和负极端的插脚上，在取下330Ω电阻、拔掉时钟电池正极端的插脚和负极端的插脚的过程中时钟电池处于断路状态；测量时钟电池放电后的电压值，时钟电池静置20～40min后，将时钟电池放入电池测试仪上，设置电池测试仪的放电程序；时钟电池放电后，读取时钟电池第T秒的电压值V1；预处理待离心处理的时钟电池，将电池倒置放入台式电动离心机；离心处理时钟电池；计算时钟电池剩余容量。具有操作简便、测量速度较快的优点。

技术领域

本发明涉及时钟电池领域，更具体地说它是一种快速测量时钟电池容量的方法。

背景技术

锂亚电池具有电压高、比容量高、比能量高、储存寿命长、自放电率低、温度适用范围宽、放电电压平稳等的优点、使得锂亚电池广泛用于各种表计中，在电表中作为时钟电池。

时钟电池是指Q/GDW 11179.7-2014中为实时时钟模块相应电路及器件提供电源的电池，是锂-亚硫酰氯电池，简称“锂亚电池”。

锂亚电池反应机理：

锂亚电池的负极由锂箔制成，紧贴在不锈钢的内壁上；隔膜由无碱玻璃棉制成，具有很强的吸液能力，1克隔膜能够吸收5克以上的3:7酒精溶液；炭正极由聚四氟乙烯粘接的炭黑组成，是多孔电极，有极高的孔隙率，孔隙率约占80％，时钟电池的炭正极由约200颗丸粒状的多孔正极组成；电解液由非水体系的亚硫酰氯(SOCl₂)：四氯铝酸锂(LiAlCl₄)电解质组成，四氯铝酸锂溶解于亚硫酰氯中。亚硫酰氯既是电解质，又是正极活性物质。

锂亚电池在装配后注液，电液被多孔炭正极和隔膜所吸附，其余的游离电液填充于多个丸粒炭正极之间，当电池直立放置时电液会淹没电池的负极和炭正极，直至电液距离电池盖板约1mm～2mm为止，电液之上的剩余部分为空气，称之为“气室”。

锂亚电池在放电过程中的总反应机理为：

4Li+2SOCl₂＝4LiCl+S+SO₂

放电产物氯化锂是不溶的，当它形成时，便会沉淀在多孔炭黑正极上；硫(S)和二氧化硫(SO₂)溶解在过量的亚硫酰氯电解质中，随着作为正极活性物质的亚硫酰氯在放电过程中被不断消耗，硫也逐渐的会从亚硫酰氯中析出，嵌入到多孔炭正极上，以及附着在隔膜上。

电池的负载电压变化受到电池极化的影响，时钟电池受到离心处理时，电液位置发生变化，浓差极化会发生变化，电池极化有以下三个方面：

(1)电化学极化：

由于电极电化学反应迟延而引起其电位偏离平衡电位的现象，又称电化学极化或化学极化，是电极极化的一种基本形式，在高电流密度下容易出现活化极化，在低温情况下，电池的活化能降低，也会出现活化极化；

(2)欧姆极化：

多孔炭正极的主要物质为炭黑，是一种导电性较好的材料，多孔电极可以使给定几何尺寸的电极具有高的反应面积，从而在一定工作电流下降低电极电流密度，当氯化锂和硫逐渐堵塞炭正极的微孔后，炭正极开始膨胀、变硬，丸粒之间的游离电液会被挤开。在放电后期，炭正极已经没有多余的孔道可以容纳固体产物，炭正极的导电性越来越差，孔率越来越小时，欧姆内阻在不断增大，当电池因活化或电荷转移极化过高而导致电池不能工作时，电池寿命结束；

(3)浓差极化：