• head_banner

Mikä on LiSoCl2-akun passivointi? Kuinka poistaa?

Passivointi litiumparistoissa

Passivointi litiumakuissa, erityisesti litiumtionyylikloridia käyttävissä (LiSOCl2) kemia, viittaa yleiseen ilmiöön, jossa litiumanodin päälle muodostuu ohut kalvo. Tämä kalvo koostuu pääasiassa litiumkloridista (LiCl), joka on solun sisäisen ensisijaisen kemiallisen reaktion sivutuote. Vaikka tämä passivointikerros voi vaikuttaa akun suorituskykyyn varsinkin pitkän käyttämättömyyden jälkeen, sillä on myös ratkaiseva rooli akun käyttöiän ja turvallisuuden pidentämisessä.

Passivointikerroksen muodostuminen

Litiumtionyylikloridi-akuissa passivoitumista tapahtuu luonnollisesti litiumanodin ja tionyylikloridi (SOCl2)-elektrolyytin välisen reaktion vuoksi. Tämä reaktio tuottaa sivutuotteina litiumkloridia (LiCl) ja rikkidioksidia (SO2). Litiumkloridi muodostaa vähitellen ohuen, kiinteän kerroksen litiumanodin pinnalle. Tämä kerros toimii sähköeristeenä ja estää ionien virtauksen anodin ja katodin välillä.

Passivoinnin edut

Passivointikerros ei ole täysin haitallinen. Sen ensisijainen etu on akun käyttöiän pidentyminen. Rajoittamalla akun itsepurkautumisnopeutta passivointikerros varmistaa, että akku säilyttää latauksensa pitkiä säilytysaikoja, joten LiSOCl2-akut ovat ihanteellisia sovelluksiin, joissa pitkäaikainen luotettavuus ilman huoltoa on ratkaisevan tärkeää, kuten hätä- ja varavirtalähteessä. tarvikkeita, sotilaallisia ja lääkinnällisiä laitteita.

Lisäksi passivointikerros edistää akun yleistä turvallisuutta. Se estää liiallisia reaktioita anodin ja elektrolyytin välillä, mikä voi johtaa ylikuumenemiseen, repeytymiseen tai jopa räjähdyksiin ääritapauksissa.

Passivoimisen haasteet

Edustaan ​​huolimatta passivointi asettaa merkittäviä haasteita, etenkin kun akku otetaan takaisin käyttöön pitkän käyttämättömyyden jälkeen. Passivointikerroksen eristävät ominaisuudet voivat johtaa sisäisen vastuksen lisääntymiseen, mikä voi johtaa:
●Alennettu alkujännite (jänniteviive)
●Pienentynyt kokonaiskapasiteetti
● Hitaampi vasteaika

Nämä vaikutukset voivat olla ongelmallisia laitteissa, jotka vaativat suurta tehoa välittömästi aktivoinnin jälkeen, kuten GPS-seurantalaitteet, hätäpaikannuslähettimet ja jotkut lääketieteelliset laitteet.

Passivoimisen vaikutusten poistaminen tai vähentäminen

1. Kuormituksen lisääminen: Yksi yleinen menetelmä passivoitumisen vaikutusten lieventämiseksi on käyttää kohtalaista sähköistä kuormitusta akkuun. Tämä kuormitus auttaa "rikkomaan" passivointikerroksen, jolloin ionit voivat alkaa virrata vapaammin elektrodien välillä. Tätä menetelmää käytetään usein, kun laitteita otetaan pois varastosta ja niiden on toimittava välittömästi.

2. Pulssilataus: Vakavammissa tapauksissa voidaan käyttää pulssilataukseksi kutsuttua tekniikkaa. Tämä edellyttää sarjan lyhyiden, suurivirtaisten pulssien syöttämistä akkuun passivointikerroksen häiritsemiseksi aggressiivisemmin. Tämä menetelmä voi olla tehokas, mutta sitä on hoidettava huolellisesti, jotta akku ei vaurioidu.

3. Akun kuntoutus: Joissakin laitteissa on ilmastointiprosessi, joka kuormittaa akkua ajoittain varastoinnin aikana. Tämä ehkäisevä toimenpide auttaa minimoimaan muodostuvan passivointikerroksen paksuuden varmistaen, että akku pysyy käyttövalmiina ilman merkittävää suorituskyvyn heikkenemistä.

4. Valvotut säilytysolosuhteet: Akkujen säilyttäminen valvotuissa ympäristöolosuhteissa (optimaalinen lämpötila ja kosteus) voi myös vähentää passivointikerroksen muodostumista. Kylmemmät lämpötilat voivat hidastaa passivoinnissa mukana olevia kemiallisia reaktioita.

5. Kemialliset lisäaineet: Jotkut akkuvalmistajat lisäävät elektrolyyttiin kemiallisia yhdisteitä, jotka voivat rajoittaa passivointikerroksen kasvua tai stabiilisuutta. Nämä lisäaineet on suunniteltu pitämään sisäinen vastus hallittavalla tasolla vaarantamatta akun turvallisuutta tai käyttöikää.

 

Yhteenvetona voidaan todeta, että vaikka passivointi voi aluksi vaikuttaa haitalta litiumtionyylikloridi-akuissa, se on kaksiteräinen miekka, joka tarjoaa myös merkittäviä etuja. Passivoimisen luonteen, sen vaikutusten ja näiden vaikutusten lieventämismenetelmien ymmärtäminen on ratkaisevan tärkeää näiden akkujen suorituskyvyn maksimoimiseksi käytännön sovelluksissa. Tekniikat, kuten kuormitus, pulssilataus ja akun säätö, ovat kriittisiä passivoinnin hallinnassa, erityisesti kriittisissä ja erittäin luotettavissa sovelluksissa. Teknologian kehittyessä akkukemian ja hallintajärjestelmien lisäparannuksien odotetaan tehostavan passivoinnin käsittelyä, mikä laajentaa litiumpohjaisten akkujen soveltuvuutta ja tehokkuutta.


Postitusaika: 11.5.2024