리튬 배터리의 수파화
리튬 배터리, 특히 리튬 티 오닐 클로라이드를 사용하는 통행권lisocl2) 화학은 리튬 양극에 박막이 형성되는 일반적인 현상을 나타냅니다. 이 필름은 주로 세포 내에서 1 차 화학 반응의 부산물 인 리튬 클로라이드 (LICL)로 구성된다. 이 패시베이션 레이어는 배터리 성능에 영향을 줄 수 있지만, 특히 장기간의 비 활동 후에도 배터리의 저장 수명과 안전을 향상시키는 데 중요한 역할을합니다.
패시베이션 층의 형성
리튬 티오 닐 클로라이드 배터리에서, 패권은 리튬 양극과 티 오닐 클로라이드 (SOCL2) 전해질 사이의 반응으로 인해 자연적으로 발생한다. 이 반응은 클로라이드 리튬 (LICL) 및 이산화황 (SO2)을 부산물로 생성한다. 클로라이드 리튬은 점차 리튬 양극의 표면에 얇고 고체 층을 형성한다. 이 층은 전기 절연체로서 작용하여 양극과 음극 사이의 이온의 흐름을 방해한다.
수파화의 이점
수동 층이 완전히 해롭지는 않습니다. 주요 이점은 배터리의 저장 수명 향상입니다. 배터리의 자체 전하 속도를 제한함으로써 패시베이션 레이어는 배터리가 장기간의 저장 기간 동안 충전을 유지하도록 보장하여 LISOCL2 배터리가 응급 및 백업 전원 공급 장치, 군사 및 의료 기기와 같이 유지 보수가없는 장기 신뢰성이 중요한 응용 분야에 이상적입니다.
또한, 패시베이션 층은 배터리의 전반적인 안전에 기여합니다. 양극과 전해질 사이의 과도한 반응을 방지하여 극단적 인 경우에는 과열, 파열 또는 폭발을 일으킬 수 있습니다.
패권의 도전
그 이점에도 불구하고, 패시베이션은 특히 오랜 비 활동 후 배터리를 다시 서비스 할 때 상당한 어려움을 겪고 있습니다. 패시베이션 층의 절연 특성은 내부 저항을 증가시킬 수 있으며, 이는 다음과 같습니다.
● 초기 전압 감소 (전압 지연)
● 전체 용량 감소
● 느린 응답 시간
이러한 효과는 GPS 추적기, 응급 위치 송신기 및 일부 의료 기기와 같이 활성화시 즉시 높은 전력이 필요한 장치에서 문제가 될 수 있습니다.
패시베이션의 효과 제거 또는 감소
1. 부하 적용 : 패시베이션의 효과를 완화하는 일반적인 방법 중 하나는 배터리에 적당한 전기 하중을 적용하는 것입니다. 이 하중은 패시베이션 층을 '파괴'하는 데 도움이되며, 본질적으로 이온이 전극 사이에 더 자유롭게 흐르기 시작할 수 있습니다. 이 방법은 장치가 스토리지에서 벗어나고 즉시 수행해야 할 때 종종 사용됩니다.
2. 펄스 충전 : 더 심각한 경우 펄스 충전이라는 기술을 사용할 수 있습니다. 여기에는 패시베이션 층을보다 적극적으로 방해하기 위해 일련의 짧은 고전류 펄스를 배터리에 적용하는 것이 포함됩니다. 이 방법은 효과적 일 수 있지만 배터리 손상을 피하기 위해 조심스럽게 관리해야합니다.
3. 배터리 컨디셔닝 : 일부 장치에는 스토리지 중에 배터리에로드를 주기적으로 적용하는 컨디셔닝 프로세스가 통합되어 있습니다. 이 예방 측정은 형성되는 패시베이션 층의 두께를 최소화하는 데 도움이되며, 배터리가 상당한 성능 저하없이 사용할 준비가되어 있도록합니다.
4. 제어 저장 조건 : 제어 된 환경 조건 (최적의 온도 및 습도)에 배터리를 저장하면 패시베이션 층 형성 속도가 줄어들 수 있습니다. 더 차가운 온도는 수파화와 관련된 화학 반응을 늦출 수 있습니다.
5. 화학 첨가제 : 일부 배터리 제조업체는 전해질에 화학 화합물을 추가하여 패시베이션 층의 성장 또는 안정성을 제한 할 수 있습니다. 이 첨가제는 배터리의 안전성 또는 저장 수명을 손상시키지 않고 내부 저항을 관리 가능한 수준으로 유지하도록 설계되었습니다.
결론적으로, 수동화는 처음에는 리튬 thionyl 클로라이드 배터리의 단점처럼 보일 수 있지만, 큰 이점을 제공하는 양날의 검입니다. 수동화의 특성, 그 효과 및 이러한 효과를 완화하는 방법을 이해하는 것은 실제 응용 분야에서 이러한 배터리의 성능을 극대화하는 데 중요합니다. 부하, 펄스 충전 및 배터리 컨디셔닝과 같은 기술은 특히 중요한 및 고 신뢰도 응용 분야에서 패권 관리에 중요합니다. 기술이 발전함에 따라 배터리 화학 및 관리 시스템의 추가 개선은 패권 처리를 향상시켜 리튬 기반 배터리의 적용 가능성과 효율성을 넓힐 것으로 예상됩니다.
시간 후 : 5 월 11-11-2024
