Deterioramento e attivazione delle batterie al cloruro di tionile di litio dopo il loro deposito a lungo termine
March 6, 2025
Deterioramento e attivazione delle batterie al cloruro di tionile di litio dopo il loro deposito a lungo termine
Introduzione
Le batterie al tionilcloruro di litio (Li/SOCl2) sono note per la loro elevata densità energetica e la loro lunga durata di conservazione, che le rendono ampiamente utilizzate nei dispositivi a bassa potenza.queste batterie possono subire passivazione dopo essere state conservate per più di un anno, con conseguente riduzione delle prestazioni di scarico o addirittura mancato scarico adeguato.
Cause della passività
1. **Formazione di pellicola di passivazione**
Il materiale dell'elettrodo positivo, il cloruro di tionile (SOCl2), reagisce con il materiale dell'elettrodo negativo, il litio metallico (Li),per formare una pellicola di passivazione densa (composta principalmente di LiCl) sulla superficie del litioMentre questo film impedisce ulteriori reazioni tra Li e SOCl2, ostacola anche il normale processo di scarica della batteria.
2. **Impatto delle condizioni di conservazione**
Più lungo è il tempo di conservazione e più alta è la temperatura, più spessa diventa la pellicola di passivazione, con conseguente aumento della resistenza interna e maggiore ritardo di tensione durante la scarica.
3. **Fenomeno di ritardo di tensione**
Il film di passivazione limita la velocità di migrazione degli ioni di litio, causando un forte calo della tensione della batteria durante la scarica ad alta corrente, a volte al di sotto della tensione di taglio del dispositivo.
Soluzioni
1. ** Metodi di attivazione **
- **Attivazione a bassa corrente**: prima dell'uso, scaricare la batteria con una corrente bassa (ad esempio, 1 mA) o collegarla a una resistenza esterna (ad esempio, 15 Ω) per 10-20 minuti.Questo può rimuovere efficacemente il film di passivazione e ripristinare le prestazioni della batteria.
- **Attivazione a corrente pulsata**: mediante l'attivazione a corrente pulsata, come per esempio alternando tra impulsi ad alta corrente di 1 mA e impulsi a bassa corrente di 5 mA,può accelerare la rottura del film di passivazione.
- **Scuotere la batteria**: per le batterie leggermente passivate, semplicemente scuotere la batteria può aiutare a ripristinare alcune prestazioni.
2. **Ottimizzazione delle condizioni di stoccaggio**
- ** Conservazione a bassa temperatura**: conservare le batterie in un ambiente a bassa temperatura (ad esempio, da -20°C a 25°C) per rallentare la formazione del film di passivazione.
- **Scarica regolare**: scaricare periodicamente la batteria con una corrente bassa per evitare un eccessivo accumulo di film di passivazione.
3. ** Miglioramenti tecnici**
- **additivi**: l'introduzione di additivi chimici nella batteria può rallentare la formazione del film di passivazione mantenendo la capacità di scarica a impulsi della batteria.
- **Smart Management Systems**: Attuazione di un sistema di gestione della scarica pulsata basato su microcontrollore che regola automaticamente i metodi di attivazione in base alla tensione della batteria e alla temperatura ambiente.
Esempio di caso
Un utilizzatore ha riferito che le sue batterie al cloruro di tionylo di litio, conservate per oltre un anno, presentavano un notevole ritardo di tensione e tempi di scarica brevi.Dopo aver applicato il metodo di attivazione a bassa corrente (1 mA per 15 minuti), le batterie sono state ripristinate e sono state in grado di scaricare normalmente.
Conclusioni
La passivazione è una caratteristica intrinseca delle batterie al cloruro di tionylo di litio e non può essere completamente evitata.Se le batterie al cloruro di tionilio di litio presentano problemi di scarica dopo una conservazione prolungataSe il problema persiste, consultare i tecnici professionisti o il produttore della batteria per ulteriori informazioni.