Litium batareyalarında passivasiya
Litium batareyalarında, xüsusən də litium tionilxloriddən istifadə edənlərdə passivasiya (LiSOCl2) kimya, litium anod üzərində nazik bir təbəqənin meydana gəldiyi ümumi bir hadisəyə istinad edir. Bu film əsasən hüceyrə daxilindəki ilkin kimyəvi reaksiyanın əlavə məhsulu olan litium xloriddən (LiCl) ibarətdir. Bu passivasiya təbəqəsi, xüsusən də uzun müddət fəaliyyətsizlikdən sonra batareyanın performansına təsir göstərsə də, batareyanın saxlama müddətini və təhlükəsizliyini artırmaqda da mühüm rol oynayır.
Passivasiya qatının formalaşması
Litium tionilxlorid batareyalarında passivasiya təbii olaraq litium anod və tionilxlorid (SOCl2) elektrolit arasındakı reaksiya nəticəsində baş verir. Bu reaksiya əlavə məhsul kimi litium xlorid (LiCl) və kükürd dioksidi (SO2) əmələ gətirir. Litium xlorid tədricən litium anodun səthində nazik, bərk təbəqə əmələ gətirir. Bu təbəqə anod və katod arasında ionların axınına mane olan elektrik izolyatoru kimi çıxış edir.
Passivasiyanın faydaları
Passivasiya təbəqəsi tamamilə zərərli deyil. Onun əsas üstünlüyü batareyanın saxlama müddətini artırmaqdır. Batareyanın öz-özünə boşalma sürətini məhdudlaşdırmaqla, passivasiya təbəqəsi batareyanın uzun müddət saxlama müddətində öz yükünü saxlamasını təmin edir və LiSOCl2 batareyalarını texniki xidmət olmadan uzunmüddətli etibarlılığın vacib olduğu tətbiqlər üçün ideal hala gətirir, məsələn, fövqəladə vəziyyət və ehtiyat güc kimi. təchizat, hərbi və tibbi cihazlar.
Üstəlik, passivasiya təbəqəsi batareyanın ümumi təhlükəsizliyinə kömək edir. Anod və elektrolit arasında həddindən artıq reaksiyaların qarşısını alır ki, bu da həddindən artıq istiləşmə, qırılma və ya həddindən artıq hallarda partlayışa səbəb ola bilər.
Passivasiyanın çətinlikləri
Faydalarına baxmayaraq, passivləşdirmə, xüsusən də uzun müddət fəaliyyətsiz qaldıqdan sonra batareya yenidən işə salındıqda əhəmiyyətli problemlər yaradır. Pasivasiya təbəqəsinin izolyasiya xüsusiyyətləri daxili müqavimətin artmasına səbəb ola bilər ki, bu da aşağıdakılarla nəticələnə bilər:
●Azaldılmış ilkin gərginlik (gərginlik gecikməsi)
●Ümumi tutumun azalması
●Daha yavaş cavab müddəti
GPS izləyiciləri, təcili yer ötürücüləri və bəzi tibbi cihazlar kimi aktivləşdirildikdən dərhal sonra yüksək güc tələb edən cihazlarda bu təsirlər problemli ola bilər.
Passivasiyanın təsirlərinin aradan qaldırılması və ya azaldılması
1. Yükün tətbiqi: Pasivasiyanın təsirlərini azaltmaq üçün ümumi üsullardan biri batareyaya orta dərəcədə elektrik yükü tətbiq etməkdir. Bu yük passivasiya qatını “sındırmağa” kömək edir, mahiyyətcə ionların elektrodlar arasında daha sərbəst axmağa başlamasına imkan verir. Bu üsul tez-tez cihazlar yaddaşdan çıxarıldıqda və dərhal yerinə yetirilməsi tələb olunduqda istifadə olunur.
2. Pulse Doldurma: Daha ağır hallarda nəbzlə doldurulma adlanan texnika istifadə edilə bilər. Bu, passivasiya qatını daha aqressiv şəkildə pozmaq üçün batareyaya bir sıra qısa, yüksək cərəyanlı impulsların tətbiqini nəzərdə tutur. Bu üsul effektiv ola bilər, lakin batareyaya zərər verməmək üçün diqqətlə idarə olunmalıdır.
3. Batareyanın Kondisionerləşdirilməsi: Bəzi cihazlarda saxlama zamanı vaxtaşırı batareyaya yük tətbiq edən kondisioner prosesi var. Bu qabaqlayıcı tədbir əmələ gələn passivasiya təbəqəsinin qalınlığını minimuma endirməyə kömək edir və batareyanın performansını əhəmiyyətli dərəcədə pisləşdirmədən istifadəyə hazır qalmasını təmin edir.
4. Nəzarət olunan Saxlama Şərtləri: Batareyaların idarə olunan ətraf mühit şəraitində (optimal temperatur və rütubət) saxlanması da passivasiya təbəqəsinin əmələ gəlməsi sürətini azalda bilər. Daha soyuq temperaturlar passivləşmədə iştirak edən kimyəvi reaksiyaları ləngidə bilər.
5. Kimyəvi Əlavələr: Bəzi batareya istehsalçıları elektrolitə passivasiya qatının böyüməsini və ya sabitliyini məhdudlaşdıra bilən kimyəvi birləşmələr əlavə edirlər. Bu əlavələr batareyanın təhlükəsizliyinə və ya saxlama müddətinə xələl gətirmədən daxili müqaviməti idarə oluna bilən səviyyədə saxlamaq üçün nəzərdə tutulmuşdur.
Nəticə olaraq, passivasiya ilkin olaraq litium tionil xlorid batareyalarında bir dezavantaj kimi görünsə də, bu, həm də əhəmiyyətli faydalar təqdim edən iki tərəfli qılıncdır. Pasivasiyanın təbiətini, onun təsirlərini və bu təsirləri yumşaltmaq üsullarını başa düşmək bu batareyaların praktik tətbiqlərdə işini maksimuma çatdırmaq üçün çox vacibdir. Yükün tətbiqi, nəbzlə doldurulması və batareyanın kondisionerləşdirilməsi kimi texnikalar passivasiyanın idarə edilməsində, xüsusən də kritik və yüksək etibarlı tətbiqlərdə çox vacibdir. Texnologiya inkişaf etdikcə, akkumulyator kimyası və idarəetmə sistemlərində daha da təkmilləşdirmələrin passivasiyanın idarə edilməsini yaxşılaşdıracağı və bununla da litium əsaslı batareyaların tətbiqi və səmərəliliyini genişləndirəcəyi gözlənilir.
Göndərmə vaxtı: 11 may 2024-cü il
