تخریب و فعال سازی باتری های لیتیوم تیونیل کلرید پس از ذخیره سازی طولانی مدت
March 6, 2025
تخریب و فعال سازی باتری های لیتیوم تیونیل کلرید پس از ذخیره سازی طولانی مدت
مقدمه
باتری های لیتیوم تیونیل کلرید (Li / SOCl2) به دلیل تراکم انرژی بالا و عمر طولانی ذخیره سازی شناخته شده اند، که آنها را به طور گسترده ای در دستگاه های کم مصرف استفاده می کنند.این باتری ها ممکن است پس از بیش از یک سال نگهداری، دچار غیرفعال شدن شوند.، که منجر به کاهش عملکرد تخلیه یا حتی عدم تخلیه به درستی می شود.
علل بی عمل شدن
1. **تشکيل فيلم پاسيفيشن**
مواد الکترود مثبت، تیونیل کلرید (SOCl2) با مواد الکترود منفی، لیتیوم فلزی (Li) واکنش نشان می دهد.برای تشکیل یک فیلم پاسیویشن متراکم (که عمدتا از LiCl تشکیل شده است) بر روی سطح لیتیومدر حالی که این فیلم از واکنش های بیشتر بین Li و SOCl2 جلوگیری می کند، همچنین روند تخلیه طبیعی باتری را مختل می کند.
2**اثر شرایط نگهداری**
هرچه زمان ذخیره سازی طولانی تر و دمای بالاتر باشد، فیلم غیرفعال کننده ضخیم تر می شود، که منجر به افزایش مقاومت داخلی و تاخیر ولتاژ بیشتر در هنگام تخلیه می شود.
3** پدیده تاخیر ولتاژ **
فیلم غیرفعال سازی سرعت مهاجرت یون های لیتیوم را محدود می کند و باعث می شود که ولتاژ باتری در هنگام تخلیه جریان بالا به شدت کاهش یابد و گاهی اوقات کمتر از ولتاژ قطع دستگاه کاهش یابد.
راه حل ها
1** روش فعال کردن **
- ** فعال سازی با جریان کم **: قبل از استفاده، باتری را با جریان کم (به عنوان مثال، 1 mA) تخلیه کنید یا آن را به یک مقاومت خارجی (به عنوان مثال، 15 Ω) برای 10-20 دقیقه متصل کنید.این می تواند به طور موثر فیلم passivation را از بین ببرد و عملکرد باتری را بازگرداند.
- ** فعال سازی جریان پالس شده **: استفاده از فعال سازی جریان پالس شده، مانند متناوب بین پالس های جریان بالا 1 mA و پالس های جریان پایین 5 mA،می تواند تجزیه فیلم پاسیویشن را تسریع کند..
** تکان دادن باتری**: برای باتری های با فشار خفیف، فقط تکان دادن باتری می تواند به بازگرداندن عملکرد کمک کند.
2** بهینه سازی شرایط ذخیره سازی **
- ** ذخیره سازی در دمای پایین**: باتری ها را در محیط با دمای پایین (به عنوان مثال -20°C تا 25°C) ذخیره کنید تا تشکیل فیلم غیر فعال سازی را کند کند.
** تخلیه منظم**: به طور دوره ای باتری را با یک جریان کم تخلیه کنید تا از انباشت بیش از حد فیلم غیرفعال جلوگیری شود.
3**بهبودی های فنی**
** افزودنی ها**: وارد کردن افزودنی های شیمیایی به باتری می تواند تشکیل فیلم پاسیویشن را کند کند و در عین حال توانایی تخلیه پالس باتری را حفظ کند.
** سیستم های مدیریت هوشمند**: اجرای یک سیستم مدیریت تخلیه پالس مبتنی بر میکروکنترلر که به طور خودکار روش های فعال سازی را بر اساس ولتاژ باتری و دمای محیط تنظیم می کند.
مثال موردی
یک کاربر گزارش داد که باتری های لیتیوم تیونیل کلرید آنها، که بیش از یک سال ذخیره شده اند، نشان دهنده تاخیر ولتاژ قابل توجهی و زمان تخلیه کوتاه هستند.پس از استفاده از روش فعال سازی با جریان کم (1 mA برای 15 دقیقه)، عملکرد باتري ها برطرف شد و آنها قادر به تخليه به طور طبيعي شدند.
نتیجه گیری
غیرفعال شدن یک ویژگی ذاتی باتری های لیتیوم تیونیل کلرید است و نمی توان از آن کاملا اجتناب کرد. با این حال، تاثیر آن را می توان با روش های ذکر شده در بالا به حداقل رساند.اگر باتری های لیتیوم تیونیل کلرید شما پس از نگهداری طولانی مدت دچار مشکلات تخلیه شونداگر مشکل ادامه پیدا کند، برای پشتیبانی بیشتر با تکنسین های حرفه ای یا سازنده باتری مشورت کنید.