锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析
锂亚硫酰氯电池处理及安全性(祝媛)
EVE Energy CO.,Ltd.
2020/1/24
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第一部分 锂亚硫酰氯电池基本处理
EVE Energy CO.,Ltd.
2020/1/24
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锂亚硫酰氯电池基本处理
1、多单元电池组的组装 2、保护性组件 3、焊接 4、储藏 5、电池的更换 6、如何装运锂电池的指导
EVE Energ14
3、安全预防措施
在组装电池时
在组装电池组或将电池连接到设备上时,不要配戴导电的珠宝,但一定要戴安全眼镜; 操作员应当在进行眯焊或焊接操作时戴上安全罩; 只可以使用绝缘良好的工具; 封装\绝缘,类似电池组材料必须达到最低要求的水平,以便限制在电池组内形成高温; 不要使用易燃的材料; 通过冲击和振动实验,检验电池组是否已经达到规定的发运和搬运装卸要求.
EVE Energy CO.,Ltd.
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2、安全注意事项
在使用EVE功率型锂电池时严格遵守以下规则，以免操作不当，导致电池气 胀，产生泄露，严重破裂，甚至爆炸。
●电池正负极之间严禁短路、充电和正负极反接。 ●严禁过放电、挤压、刺穿和焚烧电池。 ●严禁拆卸和解剖电池。 ●不得将新旧电池和其它类型电池混用。 ●不要直接在电池表面焊接，应使用预先装有导耳或引线的电池。 ●不要将电池在允许的温度范围之外的环境中使用。 ●电池使用至终止电压时应从仪器中及时取出，并深埋于地下或投入深水中。
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1、锂亚硫酰氯电池安全性
毒性
亚硫酰氯：
LC50 (吸入致死量)： 1274 ppm (老鼠试验 1 小时)
LD50 :
N/A
对眼睛影响：腐蚀
对皮肤影响：腐蚀
锂亚硫酰氯电池
锂亚硫酰氯电池锂亚硫酰氯电池（Li-S）是最新技术领域中的一种蓬勃发展的高性能电池。
其产品的最大优势在于它的能量密度非常高，为目前被使用的其他电池类型所无可比拟。
此外，由于其价格相对较低，投资者和研究人员表示其有可能成为未来电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池的替代之选。
锂亚硫酰氯电池是一种高性能复合材料电池，它的能量密度很高。
这是因为它的电化学性能比其他普通电池要好得多，能够在一定时间内产生更多的电能。
换句话说，该电池的充电可以更快、更迅速地完成。
此外，它有能够把蓄电池充电到更高容量的能力，使得用户能够获得更大的、更高容量的电量。
另外，锂亚硫酰氯电池也比其他电池更耐用、更耐冲击，这使得它们成为运动设备、航空电子设备和智能设备的理想选择。
在实际应用中，这种电池还可以发挥出优越的抗振性，可以抵抗较大的外力，并且可以承受较高的测试以及多种极端工作环境，这使得它们在军事装备方面有着重要的应用。
此外，锂亚硫酰氯电池的价格也很有吸引力，由于它们的成本较低，所以使得它们可以成为经济实惠的解决方案。
此外，该电池还可以提供较短的充电时间，这使得它们在电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池方面具有很大的潜力。
最后，锂亚硫酰氯电池可以有效地保持电池运行时间。
这也是它们比其他电池更受欢迎的一个原因，用户可以根据自己的需求自行调节电池的性能参数，从而有效地提高电池的运行时间。
总之，锂亚硫酰氯电池无疑是一种发展潜力巨大的新型电池，它的能量密度高、价格低，耐用性强，能够有效地保持电池运行时间，使得它们在各种应用领域有着广泛的应用前景。
它们不仅可以为电动汽车、太阳能储能系统和替代站用电池提供关键的技术支持，而且还可以用于军事装备和航空电子设备的制造。
未来，锂亚硫酰氯电池有可能成为未来电池市场的热点，解决节能减排的瓶颈。
能量型锂亚硫酰氯电池
能量型锂亚硫酰氯电池
能量型锂亚硫酰氯电池是一种高性能、高能量密度的新型电池，能够在各种应用中提供持久的电力支持。
该电池采用亚硫酰氯（S2Cl2）作为活性物质，在锂金属或锂离子正极材料上发生电化学反应，产生电流和能量。
这种电池具有高比能量和高比容量的特点，能够提供更长的使用时间和更高的功率输出。
亚硫酰氯可在较低电位下反应，具有较高的电化学反应速率，使得电池具有优异的快充和快放电性能。
能量型锂亚硫酰氯电池采用了先进的电解质体系和电极设计，以提高其循环寿命和稳定性。
这种电池还具有优异的安全性能，通过采用特殊的电池壳体和保护措施来防止短路和过充等意外情况的发生。
这种电池的应用潜力广泛，可用于电动汽车、无人机、移动设备等领域。
由于其高能量密度和较小的体积，能够显著提高设备的续航能力和使用时间。
能量型锂亚硫酸氯电池以其高能量密度、高功率输出和长寿命等优点，在能源领域具有广阔的应用前景。
锂亚硫酰氯电池电极反应式
锂亚硫酰氯电池电极反应式锂亚硫酰氯电池是一种重要的电化学储能设备，其电极反应式是锂金属与亚硫酰氯之间的化学反应。
锂亚硫酰氯电池在储能领域具有广泛应用前景，因其具有高能量密度、长循环寿命和较低成本等优点，成为了当前研究的热点之一。
锂亚硫酰氯电池的电极反应式可以表示为：Li + SOCl2 → LiCl + SO2在这个反应中，锂金属（Li）与亚硫酰氯（SOCl2）发生反应生成氯化锂（LiCl）和二氧化硫（SO2）。
锂金属在反应中失去电子，被氯化锂中的锂离子取代，而亚硫酰氯则被还原为二氧化硫。
这个反应是可逆的，可以在放电和充电过程中进行。
锂亚硫酰氯电池的工作原理如下：在放电过程中，锂金属在负极释放电子，被氯化锂中的锂离子取代，同时亚硫酰氯在正极被还原为二氧化硫。
电子通过外部电路流动，提供电力。
在充电过程中，反应反向进行，锂离子从正极回到负极，同时二氧化硫在正极被氯化锂氧化为亚硫酰氯。
锂亚硫酰氯电池的反应速率和电池性能受到多种因素的影响，如电极材料的选择、电解液的浓度和温度等。
为了提高电池的性能，研究人员通过改变电极结构、优化电解液配方以及控制反应条件等手段进行了大量研究。
例如，采用纳米材料作为电极材料可以增加电极表面积，提高反应速率；调节电解液中SOCl2的浓度可以改善电池容量和循环寿命。
锂亚硫酰氯电池的应用前景广阔。
由于其高能量密度和长循环寿命，锂亚硫酰氯电池被广泛应用于无线通信、电力系统备份、军事设备和医疗器械等领域。
与传统的锂离子电池相比，锂亚硫酰氯电池具有更高的能量密度和更低的成本，可以满足不同领域对电池能量密度和成本的需求。
锂亚硫酰氯电池的电极反应式为Li + SOCl2 → LiCl + SO2。
锂亚硫酰氯电池具有高能量密度、长循环寿命和较低成本等优点，在储能领域具有广泛应用前景。
通过优化电极结构、电解液配方和控制反应条件等手段，可以进一步提高电池的性能。
锂亚硫酰氯电池在无线通信、电力系统备份、军事设备和医疗器械等领域有着广泛的应用。
亚硫酰氯锂电池 (ER)
管和be保low护. 电N阻ot时e t应ha参t t考he以po下in注ts意de事sc项ri。bed below should be taken into
careful consideration when selecting diodes and protective resistors.
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The battery may be regulated by 国n家at和ion地al区or可lo能ca设l r立eg了ula电tio池n.管P理lea法se规。 请f遵oll守ow相th应e 的ins相tru关ct法io规ns。of因pr为op废er弃电池
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锂
operating, please take into consideration these voltage drops for
请勿Wa将rn电in池gs置an于d阳Ca光u直tio射ns、on过h热an和dl过ing湿. 环境。电池存储应远离雨水和
电 池
■su使pp用lie二d v极olt管ag防e t止o l充oa电d.
■ 严禁加热。
硫 酰 氯
璃密封。如果密封损坏，可能出现泄漏并产生刺激性/腐蚀性气体。
将电池加热到100℃以上可能提高电池内压，造成变形、泄漏、过
锂
热、爆炸、起火或产生刺激性/腐蚀性气体。
电 池
■ 严禁摔落。 电池摔落可能损坏玻璃密封，导致泄漏并产生刺激性/腐蚀性气体。
亿纬锂亚硫酰氯电池 国际标准
亿纬锂亚硫酰氯电池是一种新型的电池技术，它采用了硫酰氯（S2Cl2）作为正极材料，相较于传统的锂离子电池具有更高的能量密度和长循环寿命。
随着全球对电动汽车和储能技术需求的不断增长，亿纬锂亚硫酰氯电池作为一种新型的储能技术逐渐受到人们的关注。
国际标准在亿纬锂亚硫酰氯电池的研发、生产和应用过程中起着重要的作用。
本文将对亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的相关内容进行系统的介绍，以期为相关行业提供参考和借鉴。
一、国际标准的意义国际标准是为了促进技术的发展和应用，保护消费者的权益，促进国际贸易的发展而制定的。
在亿纬锂亚硫酰氯电池的生产和应用过程中，严格遵循国际标准可以保证产品的质量和安全，促进国际合作和交流，提高产品的竞争力和影响力。
二、亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的内容亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准主要涉及以下几个方面的内容：1. 产品的定义和分类：国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的产品范围、种类、型号进行了定义和分类，明确了产品的基本特性和用途。
2. 技术要求：国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的技术参数、性能指标、生产工艺、质量控制等方面进行了详细的规定，确保产品的性能和质量达到国际标准要求。
3. 测试方法：国际标准规定了亿纬锂亚硫酰氯电池的测试方法和试验评定的程序，包括电池的容量测定、循环寿命测试、安全性能测试等，为产品的检验和评定提供了科学的依据。
4. 标志、包装和运输：国际标准还对亿纬锂亚硫酰氯电池的标志、包装和运输进行了规定，确保产品在交付和使用过程中的安全和可靠。
5. 环境保护和安全：国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的环境保护和安全使用方面进行了规定，强调了生产和使用过程中对环境的保护和对人身安全的保障。
三、亿纬锂亚硫酰氯电池国际标准的意义和影响遵循国际标准对亿纬锂亚硫酰氯电池的生产和应用具有重要的意义和影响：1. 促进国际贸易：遵循国际标准可以消除贸易壁垒，提高产品的国际竞争力，促进亿纬锂亚硫酰氯电池产品的国际贸易。
锂亚硫酰氯电池知识
5.1严禁短路，严禁充电。
5.2严禁用户自行组合电池。
5.3严禁过放电、挤压、焚烧或拆卸。
5.4严禁在允许的温度范围之外使用或加热。
5.5电池使用至终止电压时，应及时从仪器中取出。
5.6不得直接在电池表面焊接，应使用预先装有导耳或引线的电池。
5.7使用过的电池应按照当地环保规定处理，深埋于地下或投入深水中。
功率型：ER14250M、ER14335M、ER26500M、ER18505M、ER34615M
高温型：ER13150S、ER14250S、ER14505S、ER26500S、ER34615S
3、电池结构
3.1功率型电池的结构及材料：电池的正极材料是碳，负极材料是金属锂，电解液是亚硫酰氯，用玻璃纤维隔膜将正负极隔开。电池的结构为卷绕式。结构简图如下。
安全性；
环境；
旧电池处理；
电池制造商的技术支持；
8.5.1电池预期寿命取决于：
①单体电池中的锂金属数量；
②仪表消耗的电流；
③在储存和使用时“自放电”消耗的容量。
电表常用：ABLE Li-SOCl2 14250 （1.1Ah、1.2Ah）
水表常用： ABLE Li-SOCl2 14505（2.0Ah、2.4Ah）
更高的容量（ER14250≥1.2AHER14505≥2.4AH）；
更小的自放电，更长的贮存、使用寿命（小于2%，5~15年）；
更突出的安全性能（无运输限制，UL认证，符合EN50020“欧洲防爆电气标准”要求）；
良好的记录和口碑；
8.5仪表行业对锂电池应用的要求：
电池预期寿命；
脉冲时电压响应；
工作温度范围；
ABLELi-SOCl2 14250在20℃储存时，年自放电率< 1%
锂亚硫酰氯电池原理介绍
锂亚硫酰氯电池专题研究★Li/SOCl2电池的优点：1，比能量很大：由于既是溶剂又是正极活性物质，其比能量一般可达420Wh/Kg，低速率放电时最高达650Wh/Kg；2，电压很高：电池开路电压为3.65V，以1mA/cm2，放电时，电压可保持在3.3V，90%的容量范围内电压保持不变；3，比功率大：电池能以10mA/cm2或更高电流密度放电；4，电压精度高：常温中等电流密度放电时放电曲线极为平坦；5，高低温性能好：一般可在-40—50℃内正常工作，甚至在-50—150℃内也能工作；-40℃时的容量约为常温容量的50%；6，贮存性能好：一般可湿搁置5年或更长时间；7，全密封设计；8，电池无内压：开始时无内压，直到放电终了时，才出现一定的压力。
★Li/SOCl2电池的缺点：1，电压滞后：在长期常温或常温贮存后，再以较大电流放电时，工作电压急剧下降，然后缓慢回复到正常2，安全性问题：尽管采取了某些措施，仍有可能在放电态贮存，高温放电时发生无法控制的热量噴发而发生爆炸3，价格较贵4，环境污染：SOCl2吸水后分解成盐酸和二氧化硫，腐蚀性极强，所以生产地点必须通风良好★SOCl2（Thionyl Chloride）的性质：SOCl2是一种液态的共价无机化合物，它在电池中既作为正极反应物，又作为电解质溶液中的溶剂。
SOCl2是一种淡黄色至红色液体，密度1.638，沸点78.8℃，熔点-105℃。
能与苯，氯仿，四氯化碳等混溶，在水中分解而成亚硫酸和盐酸，受热分解而成为二氧化硫，氯气和一氧氯化硫，可由二氯化硫与三氧化硫作用而成，常温下为液态。
★Li/SOCl2电池工作原理：Li/SOCl2电池以锂为负极，碳作为正极，无水四氯铝酸锂（LiAlCl4）的SOCl2溶液为电解液，SOCl2又是正极活性物质。
采用聚丙烯毡或玻璃纤维纸作为隔膜，其开路电压为3.65V，电池体系可用下式表示：Li/LiACl4-SOCl2/C负极：4Li=4Li+ +4e 正极：2SOCL2 +4e=2SO2 +4Cl- 2SO→←（SO）2 （SO）2→←S+SO2电池总反应：4Li + 2SOCl2→4LiCl + S + SO2SO2全部溶解于SOCl2中，S大量析出，沉积在正极碳黑中，LiCl 是不溶的。
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锂-亚硫酰氯电池及其制备方法分析
摘要：本文介绍了一种锂-亚硫酰氯电池及其制备工艺，围绕锂-亚硫酰氯电
池的制备背景，同时在研究中详细阐述了该电池的基本架构、制备工艺方案以及
技术先进性等。
从本文的研究可知，本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺在
技术上具有可行性，其工艺成熟可靠，具有先进性。
关键词：锂-亚硫酰氯电池；制备工艺；脉冲能力
前言：锂-亚硫酰氯电池又被称为Li/SOCl2电池，与常规电池相比具有高比
能量以及存储寿命长等优点，近些年在市场上的应用前景广阔。
但是在长期使用
中锂-亚硫酰氯电池也出现质量问题，如激活时间过长或者明显钝化等。
所以为
了解决上述问题，则需要寻找一种新的制备工艺，这也是本文研究的主要目的。
1.锂-亚硫酰氯电池的制备背景分析
现阶段锂-亚硫酰氯电池的比能量达到了680Wh/kg，其极低年自放电率小于
等于0.5%，该电池的工作温度范围为-60℃～＋85℃，与常规电池相比，锂-亚硫
酰氯电池的安全性更高，在智能表计、ETC以及石油钻井等行业有广泛应用前景。
未来锂-亚硫酰氯电池的应用范围进一步拓展，为了能够顺应未来各行业发展要求，在电池研发中应寻找一种有助于控制成本且脉冲更高、稳定性更强的电池。
在这一背景下，锂-亚硫酰氯电池的研发与组装过程主要包括以下几个方面：（1）在正极组装中。
现阶段大部分电池在制备中选择的颗粒正极为2-4mm，经下料机
将颗粒做多次下料后，最终将其压实在钢壳中，这个制备过程存在明显弊端，主
要表现为：颗粒正极的静电作用强，若在制备过程中无法做好现场质量控制，则
在下料压实期间会导致正极飞出壳外；或者材料夹杂在隔膜片或者负极中，严重
情况下可能导致电池短路，影响其性能；或者因为分多次下料炭包内部而导致断层，最终导致压实密度分布不均匀，影响电池性能。
（2）从集流方式来看，现
阶段主流电池结构的集流方式主要是在单镍针上焊接集流网的焊接工艺，或者经
一体化弯曲集流网实现集流。
这种工艺存在明显不足，一方面该工艺的加工过程
过于繁琐，在制备过程中会增加质量问题发生率，如焊接过程中的质量风险等，这种工艺难以顺应自动化生产要求[1]。
另一方面，这种集流网插入正极期间难以保证集流网不变形，在插入后可能改变传统紧实的正极结构，最终影响了集流效果。
2.锂-亚硫酰氯电池的基本制备工艺
2.1基本制备理念
本文介绍了一种新的锂-亚硫酰氯电池及其制备方法，该工艺下电池制备中的正极为一体化成型中空碳棒，并且该装置在组装期间可以直接进入电池壳体内部并与隔膜接触，促进离子传导；该工艺可充分发挥一体化成型工艺优势，再借助中空碳棒的高强度特征，在装入电池之后不会出现掉颗粒等现象；真空注液工艺下，壳体内抽真空时也不会影响电池正极结构，进而避免因为正极错位所引发的断裂问题；在中空碳棒选择中空结构，使电池电芯中充满游离电解液，确保正极部位能够始终处于浸润状态，实现了电子与离子之间的快速传导，保证了电池的性能。
该锂-亚硫酰氯电池的基本结构如图1所示。
图1锂-亚硫酰氯电池的基本结构
在图1的相关资料中，1代表中空碳棒；2代表集流针；3代表集流环；4代表第一隔膜片；5代表第二隔膜片；6代表第三隔膜片；7代表负极锂；8代表电池壳体；9代表密封盖；10代表正极柱；11代表注液孔；12代表密封钉。
2.2技术要点
为了实现锂-亚硫酰氯电池的设计目标，在本次研究中所采用的重点工艺包括：（1）所选择的电池正极为中空碳棒，这种材料的安装难度低且强度高，可
以解决传统工艺中可能出现的掉颗粒或者掉粉等问题，降低微短路质量缺陷发生率；同时因为中空碳棒使用了一体化结构，该材料在装入壳体后可以保持与电池
隔膜之间的接触效果，并且中空结构的设计方案可以增强电池脉冲能力，在理想
的室温环境下，电池的负压脉冲值被维持在3.05V以上。
（2）所选择的集流针
材料为镍针，且该装置插入方向应与中空碳棒之间保持垂直状态；在锂-亚硫酰
氯电池制备中所选择的集流针数量为4-5根，其中实验结果显示集流针数量为4
根时效果理想，将其一端插入真空棒的端面后，另一端则可以环体固定装置连接，固定连接工艺为点焊。
2.3组装流程
本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池组装步骤包括：（1）负极入壳。
将锂带裁切
后将其放置在卷锂棒上，经电机驱动作用可以将其固定在卷钢中，此时锂带的高
度×厚度=25mm×1.8mm。
（2）安装下隔膜片，经裁切机剪出玻璃纤维膜后，将
其压入到钢壳底部位置，此时隔膜片的半径达到了15mm。
（3）在安装第一个隔
膜片时，可先在裁切机上裁剪出一条长度适中的玻璃纤维膜，之后在电机驱动作
用的影响下将该材料卷入到负极钢壳中，维持稳定的卷入速度使材料完全展开，
此时第一隔膜片的长度×宽度为76mm×42mm。
（4）安装中空碳棒。
所使用的中
空碳棒的内径为6mm，外径参数为21mm，碳棒长度34mm；裁剪好后将碳棒插入壳
体中，此时碳棒与负极锂经隔膜分开。
此时在制备中空碳棒时，可准备好聚四氟
乙烯溶液、异丙醇、乙炔黑，并根据0.12:3:1的配比均匀混合后，再在捏合机
中对材料进行加工，经螺杆挤出机连续加工后使其成型，成型后的碳棒经装置裁
切后进入烘烤箱中，连续烘烤6小时后即可获得碳棒[2]。
（5）安装上隔膜片中，可根据加工工艺将其制备成特定的规格后，冲压在中空碳棒的一侧端面上，中空
碳棒上端与负极分隔开。
（6）安装集流针时，可将钢壳固定在夹具上，沿着模
具上的孔洞将其插入四根集流针，该集流针的高度为34mm，集流针的插入深度为25mm。
（7）设置密封盖。
密封盖导流镍带与集流环做点焊连接后，并做压紧密
封，最后用激光焊接方法做封口。
（8）注入电解液。
经全自动化设备注入电解液，如在本文介绍的工艺中使用了四氯铝锂的亚硫酰氯溶液，该溶液的规格为15mol/L。
（9）安装密封钉。
经密封钉将注液孔压实后组装电芯，最后将组装好的材料清洗干净[3]。
3.应用效果评价
从应用效果评估结果可知，本文所介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺科学有效，该电池的正极为中空碳棒，经过组装后获得的电池有极强的脉冲能力。
同时该电池在组装期间不会出现掉颗粒或者掉粉等质量缺陷，所以与传统电池制备工艺相比，该工艺可以提升组装效率，并且电池在制备之后可以保证安全性，证明本文所介绍的制备工艺科学有效。
在分别对比锂-亚硫酰氯电池与传统电池相比具有明显优势，可以显著提升电池脉冲能力，本文通过对锂-亚硫酰氯电池的性能进行测试，所采取的脉冲测试方法为：在室温条件下，设定背景电流10mA，每隔2min产生250mA/0.1s的脉冲，分别记录锂-亚硫酰氯电池与常规电池的负载电压值水平，最终电池的对比结果如表1所示。
表1锂-亚硫酰氯电池与常规电池的对比结果
锂-亚硫酰氯电池常规电池
对比例1 3.12V 2.97V
对比例2 3.12V 3.02V
对比例3 3.14V 2.97V
从表1的数据可以发现，在采用本文介绍的锂-亚硫酰氯电池具有技术可行性，该工艺的三个对比例显示电池的脉冲能力整体高于常规电池在技术上具有可
行性。
因此可以认为，本文介绍的锂-亚硫酰氯电池制备工艺可以提升脉冲能力，在技术上具有可行性。
结束语：锂-亚硫酰氯电池的工艺条件复杂，本文所介绍的制备工艺在技术
上具有可行性，最终电池的性能检测结果显示，该电池的脉冲能力更强，电池性
能满意，再加之该工艺可以降低电池的制备难度，符合未来各行业的发展需求，
因此值得做进一步推广。
参考文献：
[1]孙祺森,李浩翔,叶雪荣,等.电能表用锂亚硫酰氯电池加速退化试验及可
靠性评价[J].电器与能效管理技术,2021(10):28-32.
[2]李文文,袁瑞铭,周丽霞,等.基于恒定应力实验的锂亚硫酰氯电池失效率[J].电池,2021,51(02):185-188.
[3]李会娜,祝媛,赵瑞瑞,等.智能电表中锂/亚硫酰氯电池寿命预测[J].广东
化工,2020,47(04):47-48+32.。