扣式锂电池的优异性能源于其精密的结构设计与科学的电化学体系。尽管体积微小,但一套完整的扣式锂电池包含正极、负极、电解质、隔膜与外壳五大重心部件,各部件协同作用,共同完成能量的存储与转换过程。正极是扣式锂电池的能量来源重心,其性能直接决定电池的容量与放电特性。常见的正极材料包括二氧化锰(MnO₂)、氟化碳(CFₙ)、钴酸锂(LiCoO₂)、磷酸铁锂(LiFePO₄)等,其中二氧化锰与氟化碳主要用于一次扣式锂电池,钴酸锂与磷酸铁锂则用于二次扣式锂电池。正极通常采用“活性物质+导电剂+粘结剂”的复合结构,通过压片工艺制成圆形薄片,活性物质含量一般占正极总质量的80%-95%,导电剂(如乙炔黑)用于提升电子传导性,粘结剂(如聚四氟乙烯)则确保正极结构的稳定性。以应用较普遍的CR系列扣式电池为例,其正极采用电解二氧化锰,具有成本低、放电稳定、安全性高等优势。扣式锂电池的标准化尺寸使得它们易于集成到各种产品设计中去。常州CR2430扣式锂电池性价比

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。南京超创扣式锂电池供应商家相比碱性电池,扣式锂电池更轻更薄,适合空间受限的应用。

扣式锂电池(Button Lithium Battery),又称纽扣锂电池或扣式锂原电池 / 蓄电池,是一种外形呈圆形纽扣状(直径通常在 5-20mm,厚度 2-7mm)、以锂离子或锂金属为重心电化学反应载体的微型储能装置。其重心特征在于 “微型化” 与 “高比能量”—— 相较于传统的碳性扣式电池(如 LR 系列),扣式锂电池的能量密度可达 250-600Wh/kg,是前者的 3-5 倍,且放电电压稳定,自放电率极低(月自放电率通常<1%),能为微型设备提供长期可靠的电力支持。从电化学反应类型来看,扣式锂电池可分为扣式锂原电池(一次电池)和扣式锂离子蓄电池(二次电池)两大类。扣式锂原电池采用不可逆的电化学反应原理,放电后无法充电,适用于低功耗、一次性使用的场景(如遥控器、电子标签);扣式锂离子蓄电池则基于锂离子嵌入 / 脱嵌的可逆反应,可反复充放电,适用于需要循环使用的设备(如智能手表、无线耳机充电盒)。
扣式锂电池的工作本质是基于锂元素的电化学氧化还原反应,一次电池与二次电池的反应原理存在差异,但重心都是通过锂离子在正负极之间的迁移实现能量转换。以一次扣式锂电池(如CR2032,正极MnO₂、负极金属Li)为例,其放电过程的电化学反应如下:负极反应为锂金属失去电子被氧化为锂离子(Li - e⁻ = Li⁺),生成的锂离子通过电解质与隔膜迁移至正极;正极反应为二氧化锰得到电子,与锂离子结合生成锂锰氧化物(MnO₂ + Li⁺ + e⁻ = LiMnO₂);总反应为Li + MnO₂ = LiMnO₂,反应过程中电子通过外部电路从负极流向正极,为外部设备提供电能。由于金属锂的氧化反应是不可逆的,一次扣式锂电池放电完成后无法充电,需直接更换。环保型的扣式锂电池不含汞和其他有害物质,符合现代绿色能源的标准。

为解决这一问题,研究人员尝试对金属锂表面进行修饰,如形成固态电解质界面膜(SEI膜),或采用锂合金材料(如锂锡合金、锂硅合金)。锂合金材料能够抑制锂枝晶的生长,提高电池的循环性能,但会**部分比容量。目前,在一次性扣式锂电池中,金属锂仍是主流负极材料;而在可充电扣式锂电池中,则更多采用锂合金或其他替代材料。电解液的发展也经历了从水溶液到有机电解液的转变。早期的锌锰扣式电池使用水溶液电解液,存在电解水产生气体、漏液等问题。扣式锂电池采用层叠式金属外壳封装,形似纽扣,体积小巧。徐州CR2032扣式锂电池
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负极材料的选择因电池类型而异,一次扣式锂电池多采用金属锂或锂合金(如锂-铝合金),利用锂金属的高比容量(3860mAh/g)与低电极电位(-3.04V vs 标准氢电极)提升电池能量密度;二次扣式锂电池则采用石墨、钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)等嵌锂材料,避免锂金属在循环过程中形成枝晶,提升电池的循环寿命与安全性。负极通常以金属箔片(如铜箔)为集流体,将活性物质涂覆或压制在集流体表面,形成薄而均匀的负极片。电解质是实现离子传导的关键介质,分为液态电解质与固态电解质两大类。目前商业化的扣式锂电池多采用液态电解质,由锂盐(如高氯酸锂LiClO₄、六氟磷酸锂LiPF₆)与有机溶剂(如碳酸丙烯酯PC、碳酸二甲酯DMC)组成,锂盐浓度通常为0.5-1.0mol/L,确保电解质具有良好的离子导电性(10⁻³-10⁻²S/cm)与化学稳定性。固态电解质(如硫化物、氧化物)因具有更高的安全性(无漏液风险),成为近年来的研发热点,部分固态扣式锂电池已在**电子设备中实现应用。常州CR2430扣式锂电池性价比
扣式锂原电池的工作基于锂金属与正极活性物质的不可逆氧化还原反应,具体过程如下:负极反应(氧化反应):金属锂(Li)在负极表面失去电子,生成锂离子(Li⁺)和自由电子(e⁻),反应式为:Li → Li⁺ + e⁻。自由电子通过外部电路(设备的导电回路)流向正极,为设备提供电能;锂离子则在电解质中迁移,穿过隔膜,向正极移动。正极反应(还原反应):正极的二氧化锰(MnO₂)接受来自外部电路的电子,与迁移至正极的锂离子发生反应,生成锂锰氧化物(LiMnO₂),反应式为:MnO₂ + Li⁺ + e⁻ → LiMnO₂。总反应:将正负极反应结合,得到电池的总反应式:Li + MnO₂ → LiMnO₂。...