Kennis over passivatie in lithiumthionylchloridebatterijen

March 6, 2025

 Kennis over passivatie in lithiumthionylchloridebatterijen
 
1Definitie van passivering
Passivatie in lithium thionylchloride (Li/SOCl2) -batterijen verwijst naar de vorming van een isolatiefilm op het oppervlak van de lithiumanode.voornamelijk samengesteld uit lithiumchloride (LiCl), is een product van de reactie tussen thionylchloride (SOCl2) en lithium.die de opslagduur verlengt door interne chemische reacties te beperken.
2Mechanisme van de vorming van de passieve laag
De passivatielaag ontstaat door de chemische reactie tussen het thionylchloride-electrolyt en de lithiumanode.een dichte passivatiefilm wordt onmiddellijk gevormd op het lithiumoppervlakHoewel deze film lithium-ionen door laat gaan, is de ionenmigratiesnelheid laag, wat de normale ontlading van de batterij belemmert.De dikte van de passivatieschaal neemt toe met de opslagtijd, maar groeit langzamer omdat de laag zelf fungeert als een barrière voor verdere reacties.
 
3Invloed van passivatie op de prestaties van de batterij
De aanwezigheid van de passivatieschaal heeft zowel positieve als negatieve effecten op de prestaties van de batterij:
- **Positieve impact**: De passivatielaag vermindert de zelfontladingsnelheid van de batterij aanzienlijk, waardoor Li/SOCl2-batterijen een hoge capaciteit kunnen behouden tijdens lange opslag.Dit maakt ze geschikt voor toepassingen die lange standby-tijden vereisen.
- ** Negatieve impact**: de passivatieschaal verhoogt de interne weerstand van de batterij,wat leidt tot initiële spanningsdalingen tijdens het ontladen (spanningsvertraging) en mogelijk de totale batterijcapaciteit vermindertIn toepassingen die hoge stroompulsen vereisen, kan de passivatielaag de prestaties van de batterij beperken.
 
4- Hoe de effecten van passivering te beperken
Om het effect van passivering op de prestaties van de batterij te verminderen, kunnen de volgende methoden worden toegepast:
1. **Low-Current Discharge Activation**: Het ontladen van de batterij met een lage stroom (bijv.10 mA) of met behulp van een externe weerstand kan geleidelijk de passivatielaag verwijderen en de prestaties van de batterij herstellen.
2. **Pulsed Current Activation**: Het gebruik van pulsed current om de batterij te activeren kan de passivatieschaal effectiever afbreken.
3. ** Gecontroleerde opslagomstandigheden**: Het opslaan van de batterij in een lage temperatuur, droge omgeving kan de vorming van de passivatielaag vertragen.
4. **Chemische additieven**: Sommige batterijfabrikanten voegen chemicaliën toe aan de elektrolyt om de groei van de passivatieschaal te beperken en tegelijkertijd de veiligheid en de levensduur van de batterij te behouden.
 
5Toepassingen en beperkingen van passivering
De aanwezigheid van de passivatieschaal maakt het mogelijk dat lithiumthionylchloridebatterijen een extreem lage zelfontladingsgraad vertonen (minder dan 0,5% per jaar), waardoor ze ideaal zijn voor langdurige opslag.Toch, beperkt het ook hun prestaties in hoogstroomimpulstoepassingen.Moderne Li/SOCl2-batterijen optimaliseren vaak de dikte van de passivatieschaal om de zelfontladingspercentages en de ontladingsprestaties in evenwicht te brengen.
 
 6Conclusies
Passivatie is een inherent kenmerk van lithiumthionylchloridebatterijen.Het speelt een cruciale rol bij het verlengen van de levensduur en het verminderen van de zelfontladingspercentages, maar legt ook bepaalde beperkingen op de ontladingsprestaties.Door de opslagomstandigheden te optimaliseren, activeringsmethoden te gebruiken of chemische additieven te gebruiken, kunnen de negatieve effecten van passivatie op de prestaties van de batterij effectief worden beperkt.waardoor de prestaties van de batterij in praktische toepassingen worden verbeterd.