Uszkodzenie i aktywacja baterii z chlorku tionylu litu po długotrwałym przechowywaniu
March 6, 2025
Uszkodzenie i aktywacja baterii z chlorku tionylu litu po długotrwałym przechowywaniu
Wprowadzenie
Akumulatory litium tionylchlorku (Li/SOCl2) są znane ze swojej wysokiej gęstości energii i długiej żywotności, dzięki czemu są szeroko stosowane w urządzeniach o niskiej mocy.te baterie mogą ulec pasywacji po przechowywaniu przez ponad rok, co prowadzi do zmniejszenia wydajności rozładowania lub nawet do nieprawidłowego rozładowania.
Przyczyny pasywacji
1. **Tworzenie pasywacyjnej folii**
Materiał elektrody dodatniej, chlorek tionylu (SOCl2), reaguje z materiałem elektrody ujemnej, metalowym litu (Li),do tworzenia gęstej folii pasywacyjnej (złożonej głównie z LiCl) na powierzchni lituFilm ten zapobiega dalszym reakcjom Li i SOCl2, ale również utrudnia normalny proces rozładowywania baterii.
2. **Wpływ warunków przechowywania**
Im dłuższy czas przechowywania i wyższa temperatura, tym grubsza staje się folia pasywacyjna, co prowadzi do zwiększenia oporu wewnętrznego i wyraźniejszego opóźnienia napięcia podczas rozładowania.
3. **Zjawisko opóźnienia napięcia**
Film pasywacyjny ogranicza szybkość migracji jonów litu, powodując gwałtowny spadek napięcia akumulatora podczas wysokiego prądu, czasami poniżej napięcia odcięcia urządzenia.
Rozwiązania
1. **Metoda aktywacji**
- **Aktywacja niskiego prądu**: przed użyciem rozładować baterię niskim prądem (np. 1 mA) lub podłączyć ją do zewnętrznego rezystora (np. 15 Ω) przez 10-20 minut.To może skutecznie usunąć pasywację i przywrócić wydajność baterii.
- **Aktywacja prądu pulsowanego**: wykorzystuje aktywację prądu pulsowanego, np. na przemian pomiędzy impulsami wysokiego prądu 1 mA a impulsami niskiego prądu 5 mA,może przyspieszyć rozpad folii pasywacyjnej.
- **Wstrząsanie akumulatorem**: w przypadku baterii lekko pasywowanych, po prostu wstrząsanie akumulatorem może pomóc przywrócić pewne osiągi.
2. **Optymalizacja warunków przechowywania**
- ** Przechowywanie w niskiej temperaturze**: Przechowywać baterie w środowisku o niskiej temperaturze (np. -20°C do 25°C) w celu spowolnienia tworzenia się folii pasywacyjnej.
- **Regularne rozładowanie**: okresowo rozładowywać akumulator małym prądem w celu zapobiegania nadmiernemu gromadzeniu się folii pasywacyjnej.
3. **Udoskonalenia techniczne**
- **Dodatki**: Wprowadzenie dodatków chemicznych do akumulatora może spowolnić tworzenie się folii pasywacyjnej przy jednoczesnym zachowaniu zdolności impulsowego rozładowania akumulatora.
- **Smart Management Systems**: Wdrożenie systemu zarządzania impulsowym rozładowaniem opartego na mikrokontrolerze, który automatycznie dostosowuje metody aktywacji w zależności od napięcia akumulatora i temperatury otoczenia.
Przykład przypadku
Jeden z użytkowników zgłosił, że jego baterie litium tionylchlorku, przechowywane przez ponad rok, wykazywały znaczne opóźnienie napięcia i krótki czas rozładowania.Po zastosowaniu metody aktywacji niskiego prądu (1 mA przez 15 minut), funkcjonowanie baterii zostało przywrócone i były w stanie normalnie rozładowywać.
Wniosek
Pasywacja jest nieodłączną cechą baterii litowego tionylu chlorku i nie może być całkowicie uniknięta.Jeśli baterie litowego tionylu chlorku mają problemy z rozładowaniem po długotrwałym przechowywaniuJeśli problem utrzymuje się, należy skonsultować się z profesjonalnymi technikami lub producentem baterii w celu uzyskania dalszego wsparcia.