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La passivazione è un interessante fenomeno naturale osservato nelle batterie al litio cloruro di tionile (LiSO₂Cl₂)! Quando il litio metallico entra in contatto con l'elettrolita di cloruro di tionile (SOCl₂), si forma un sottile strato protettivo sulla superficie dell'elettrodo negativo del litio. Questo strato, composto principalmente da cloruro di litio (LiCl), crea una barriera ad alta resistenza che impedisce una reazione continua tra il litio e l'elettrolita. Non è affascinante come questo processo contribuisca a mantenere le prestazioni della batteria?

La passivazione presenta alcuni vantaggi eccellenti, ma anche alcuni potenziali svantaggi che è importante considerare:

Vantaggi:

• Bassa autoscarica: lo strato di passivazione svolge un lavoro fantastico nel rallentare qualsiasi reazione collaterale indesiderata tra il litio e l'elettrolita, portando a un tasso di autoscarica incredibilmente basso. Grazie a ciò, le batterie LiSO₂Cl₂ possono essere conservate per molti anni, spesso oltre 10 anni, mantenendo intatta la maggior parte della loro capacità.
• Lunga durata di conservazione: grazie alla bassa autoscarica, queste batterie possono conservare la loro energia per un periodo di tempo piuttosto lungo, il che è ottimo per la conservazione a lungo termine.

Potenziali svantaggi:

• Ritardo di tensione: quando una batteria passivata inizia a scaricarsi, soprattutto dopo essere stata immagazzinata o durante impulsi di corrente elevata, la corrente deve prima attraversare o dissolvere lo strato di passivazione ad alta resistenza. Questo può far scendere temporaneamente la tensione della batteria al di sotto del suo normale livello di funzionamento prima che si riprenda. Questo fenomeno è spesso definito "ritardo di tensione".

 La passivazione avviene naturalmente durante lo stoccaggio. Per rompere efficacemente lo strato di passivazione e ridurre il ritardo di tensione:

• Applicare un carico continuo (scarica) alla batteria. Questo flusso di corrente contribuisce a rompere o dissolvere lo strato di LiCl.
• La durata e l'entità del carico necessarie per rompere la passivazione possono variare in base a diversi fattori, tra cui le dimensioni della batteria, il periodo di conservazione, la temperatura di conservazione e l'entità della passivazione. In genere, l'utilizzo di correnti più elevate e tempi di scarica più lunghi sono più efficaci nel rompere lo strato. Una volta che questo strato è rotto, la tensione salirà fino al plateau operativo nominale della batteria.

Assolutamente no! Quella tensione iniziale più bassa di solito è semplicemente il "risveglio" della batteria. È il risultato diretto di quella "pelle" protettiva di cui abbiamo parlato (passivazione). La batteria ha bisogno di un momento per attraversare questo strato, dopodiché la tensione torna al suo livello normale. È segno di una batteria sana e di lunga durata!

Varia! Dipende da quanto tempo la batteria è stata conservata, dalla temperatura a cui è stata conservata e dalla quantità di energia assorbita dal dispositivo. Di solito, è molto breve, solo pochi secondi o minuti con carico continuo. Per applicazioni a basso consumo, il ripristino completo potrebbe richiedere un po' più di tempo.

Sebbene non sia possibile impedire la formazione dello strato di passivazione durante lo stoccaggio (è ciò che garantisce la lunga durata della batteria!), è possibile contribuire a "romperlo". Applicare un carico continuo alla batteria per un breve periodo è il modo più comune per attivarla e aumentarne la tensione. Il carico richiesto dipende dalla batteria e dall'applicazione.

Sì, assolutamente. Tempi di conservazione più lunghi e temperature di conservazione più elevate possono talvolta portare a uno strato di passivazione più spesso, causando potenzialmente un ritardo di tensione leggermente più pronunciato al primo utilizzo della batteria. Conservarle correttamente aiuta a gestire questo problema.