المعرفة حول التجاوز في بطاريات ثيونيل كلوريد الليثيوم
March 6, 2025
المعرفة حول التجاوز في بطاريات ثيونيل كلوريد الليثيوم
1تعريف السلبية
التجمد في بطاريات ثيونيل كلوريد الليثيوم (Li/SOCl2) يشير إلى تكوين فيلم عازل على سطح أيود الليثيوم.تتكون أساسا من كلوريد الليثيوم (LiCl)، هو منتج من تفاعل بين ثيونيل كلوريد (SOCl2) والليثيوم. السلبية هي سمة متأصلة للبطاريات Li / SOCl2 ،الذي يساعد على تمديد عمر التخزين من خلال الحد من التفاعلات الكيميائية الداخلية.
2آلية تشكيل طبقة التجاوز
تتشكل طبقة التخفيف بسبب التفاعل الكيميائي بين إلكتروليت كلوريد ثيونيل وآند الليثيوم. عندما يلامس SOCl2 الليثيوم،يتشكل فيلم تسخير كثيف على سطح الليثيوم على الفورعلى الرغم من أن هذا الفيلم يسمح لأيونات الليثيوم بالمرور ، فإن معدل هجرة الأيونات منخفض ، مما يعيق التفريغ الطبيعي للبطارية.يزداد سمك طبقة التخفيف مع وقت التخزين ولكنه ينمو ببطء أكبر لأن الطبقة نفسها تعمل كحاجز لمزيد من التفاعلات.
3تأثير السلبية على أداء البطارية
وجود طبقة التخفيف له تأثيرات إيجابية وسلبية على أداء البطارية:
- ** تأثير إيجابي **: طبقة التخفيف تقلل بشكل كبير من معدل تفريغ البطارية الذاتي، مما يسمح للبطاريات Li / SOCl2 بالحفاظ على سعة عالية أثناء التخزين طويل الأجل.هذا يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب أوقات انتظار طويلة.
- ** تأثير سلبي **: طبقة السلبية تزيد من المقاومة الداخلية للبطارية،مما يؤدي إلى انخفاض في الجهد الأولي أثناء التفريغ (فترة تأخر الجهد) وربما يقلل من سعة البطارية الإجماليةفي التطبيقات التي تتطلب نبضات التيار العالية ، قد تحد طبقة التجاوز من أداء البطارية.
4كيفية التخفيف من تأثيرات السلبية
لتقليل تأثير التجاوز على أداء البطارية، يمكن استخدام الطرق التالية:
1. ** تنشيط التفريغ منخفض التيار**: تفريغ البطارية بتيار منخفض (على سبيل المثال،10 mA) أو باستخدام المقاومة الخارجية يمكن أن تزيل تدريجيا طبقة الاستحواذ واستعادة أداء البطارية.
2. ** تنشيط التيار النبضي **: استخدام التيار النبضي لتفعيل البطارية يمكن أن يفسد طبقة التخفيف بشكل أكثر فعالية.
3** ظروف تخزين خاضعة للسيطرة **: تخزين البطارية في بيئة جافة منخفضة درجة الحرارة يمكن أن يبطئ تشكيل طبقة التخفيف.
4**المضافات الكيميائية**: يضيف بعض مصنعي البطاريات مواد كيميائية إلى المواد الكهربائية للحد من نمو طبقة التخفيف مع الحفاظ على سلامة البطارية وعمرها.
5تطبيقات وقيود التجاوز
إن وجود طبقة التخفيف يسمح لبطاريات ثيونيل كلوريد الليثيوم بإظهار معدلات تفريغ ذاتية منخفضة للغاية (أقل من 0.5٪ سنوياً) ، مما يجعلها مثالية للتخزين على المدى الطويل.مع ذلك، فإنه يحد أيضا من أدائهم في تطبيقات النبضات عالية التيار.غالباً ما تعمل بطاريات Li/SOCl2 الحديثة على تحسين سمك طبقة التخفيف لتوازن معدلات التفريغ الذاتي وأداء التفريغ.
6الاستنتاج
السلبية هي سمة متأصلة للبطاريات الليثيوم ثيونيل كلوريد.إنه يلعب دوراً حاسماً في تمديد عمر التخزين وتقليل معدلات التفريغ الذاتي ولكنه يفرض أيضًا بعض القيود على أداء التفريغمن خلال تحسين ظروف التخزين ، أو استخدام طرق التفعيل ، أو استخدام المواد المضافة الكيميائية ، يمكن التخفيف من الآثار السلبية للتخفيف على أداء البطارية.وبالتالي تحسين أداء البطارية في التطبيقات العملية.