Las baterías de cloruro de tionilo y litio son uno de los tipos de baterías más nuevos que han llegado al mercado en los últimos años. Baterías de cloruro de tionilo y litio ofrecen muchas ventajas sobre las baterías tradicionales de iones de litio y de polímero de litio, pero también tienen algunas desventajas.
En este artículo, analizaremos lo que necesita saber sobre las baterías de cloruro de tionilo y litio para que pueda tomar una decisión informada sobre si son adecuadas o no para su aplicación.
¿Qué es una batería de cloruro de tionilo y litio?
Las baterías de cloruro de tionilo y litio son un tipo de batería húmedaTienen un electrolito alcalino y un cloruro de tionilo sulfonado como electrodo negativo. En comparación con pilas secasTienen mayor rendimiento y capacidad de alta velocidad. El electrolito suele ser ácido sulfúrico diluido con hidróxido de potasio como activador.
En el laboratorio, las baterías de cloruro de tionilo y litio se utilizan para probar y calibrar equipos como celdas electroquímicas y potenciostatos. También pueden utilizarse para alimentar pequeños instrumentos, como temporizadores y generadores de señales, que requieren corrientes muy bajas.
¿Cuáles son los usos comunes de la batería de cloruro de tionilo y litio?
Industria aeroespacial
Las baterías de cloruro de tionilo y litio se utilizan con mayor frecuencia en la industria aeroespacial, debido a su larga vida útil.
Industria del vehículo
Las baterías de cloruro de tionilo y litio se utilizan en coches eléctricos por su alto rendimiento y larga vida útil. También se utilizan para alimentar instrumentos remotos como sismómetros, transductores submarinos y sistemas de radiotelemetría, entre otros. El Li-SOCl₂ también se encuentra en altímetros de aeronaves, que miden la diferencia de presión atmosférica entre el morro y la cola de un avión.
Industria médica
Las baterías de cloruro de tionilo y litio tienen un voltaje muy alto, lo que permite su uso en equipos médicos como marcapasos, desfibriladores, etc. También se emplean en alarmas de seguridad, ya que se integran fácilmente en objetos pequeños como cámaras o interruptores, que consumen muy poco energía. Además, se utilizan en cámaras debido a su reducido tamaño y peso.
Ventajas de la batería de cloruro de tionilo y litio
Están disponibles en numerosos tamaños y diseños.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio están disponibles en una gran variedad de tamaños y diseños. Independientemente de la variación que requiera su aplicación, sus propiedades principales: alto voltaje, densidad energética y larga vida útil se mantienen constantes.
La construcción “tipo bobina” se ha establecido como un método extremadamente popular para alojar estas celdas debido a sus características de seguridad junto con una vida útil muy útil que les permite entregar corrientes de hasta 2 amperios.
Tienen una vida útil más larga que el metal de níquel.
Sí, las baterías de cloruro de tionilo y litio tienen una vida útil más larga que las de níquel metal. Además, se pueden producir a un menor costo. Esto las convierte en una buena opción para quienes desean minimizar su gasto en baterías. Además, las baterías de cloruro de tionilo y litio se pueden reciclar gracias a su compatibilidad con una amplia gama de materiales.
100% reciclable y respetuoso con el medio ambiente
Las baterías de cloruro de tionilo de litio son reciclables y respetuosas con el medio ambiente (100%). Pueden reciclarse para crear nuevas baterías. La mejor manera de reciclarlas es a través de empresas especializadas en el reciclaje de celdas de iones de litio, ya que cuentan con la tecnología, el equipo y el personal cualificado necesarios.
Mantienen su rendimiento durante las fluctuaciones de temperatura.
Un estudio realizado por el Departamento de Química y Bioquímica de la Universidad del Norte de Texas en Denton descubrió que las celdas de batería de Li-SOCl2 con una mayor densidad de celdas eran capaces de soportar grandes cambios de temperatura sin caídas significativas en el rendimiento.
La Universidad de Oxford realizó un experimento que no arrojó ninguna diferencia detectable en la capacidad alcanzada por las celdas de la batería, incluso después de ser sometidas a fluctuaciones de 40 °C.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio también pueden funcionar bien en muchas otras condiciones ambientales, incluidas gran altitud, baja presión atmosférica y humedad extrema.
Menos tóxico que el níquel-metal cuando se desecha.
Al utilizarse como reacción química, las baterías de níquel-metal liberan gas hidrógeno, mientras que las de litio liberan ácido, que es mucho menos dañino. Además, las baterías de cloruro de tionilo y litio son menos tóxicas al desecharse, ya que no son propensas a la combustión.
No se corroen y funcionan incluso después de entrar en contacto con el agua durante un breve periodo de tiempo.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio no se corroen con el agua en poco tiempo. Esto se debe a que cuentan con dos tipos principales de aislantes que trabajan conjuntamente para prevenir la corrosión.
El primer tipo se conoce como óxido de polipropileno, que evita que la corrosión o la contaminación entren en contacto con los electrodos de la batería.
El segundo tipo se llama fluoruro de polivinilideno, que no permitirá que la humedad se acumule en el exterior de la batería después de que haya estado en contacto con agua durante un corto período de tiempo.
Se puede fabricar con una variedad de materiales diferentes, como carbono y azufre.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio se pueden fabricar de diferentes maneras con diversos materiales. Por ejemplo, los electrodos de una batería suelen ser de carbono o azufre. Ciertos materiales pueden alterar las propiedades de una batería para adaptarla a su aplicación.
Proporcionan alta densidad energética por volumen.
Las baterías de iones de litio (LIB), como las baterías de cloruro de tionilo y litio (LiSOCON, LiSOCl2), proporcionan altas densidades de energía por volumen y peso.
El cloruro de tionilo y litio es una variación de la batería de iones de litio que exhibe una conductividad inherentemente menor y una cinética más lenta que sus contrapartes de óxido de cobalto y litio y óxido de manganeso y litio.
Esto significa que las celdas de LiSOCl₂ no presentan las mismas tasas de autodescarga que las de otras químicas. La principal ventaja de este problema reside en la reducción de ciclos para los presupuestos de energía del sistema, una mayor vida útil de la celda y una menor dependencia de dispositivos electrónicos de monitoreo externos, como circuitos de protección para controlar el voltaje o los dispositivos limitadores de corriente.
Tienen una pérdida lenta de carga cuando no están en uso.
La química del litio tiene una tasa de autodescarga más lenta que otras químicas, lo que constituye una de las muchas ventajas de rendimiento que ofrece el litio.
Si su dispositivo no consume mucha carga durante una semana promedio (menos de 25% en algunos dispositivos), durará más con una sola carga completa y requerirá menos ciclos de carga. La carga y descarga constantes de las baterías electroquímicas tradicionales provoca que se desgasten más rápido, lo que se conoce como "efecto memoria".
Son económicas en comparación con otras baterías de su tamaño.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio son económicas porque solo requieren la adición de ácido sulfúrico para producir un electrolito, que puede almacenarse por separado en un contenedor.
Esto es más barato que las baterías de níquel-cadmio y de níquel-hidruro metálico, que normalmente necesitan un separador de batería costoso hecho de papel sintético o plástico.
El bajo costo del material también facilita que los fabricantes produzcan grandes lotes de células sin preocuparse por reducir los costos de nómina con la automatización.
Por estas razones, una célula de cloruro de tionilo y litio del mismo tamaño podría ofrecer el doble de vatios-hora a la mitad del precio por unidad en comparación con otras tecnologías.
Desventajas de la batería de cloruro de tionilo y litio
Las siguientes son algunas desventajas de las baterías de cloruro de tionilo de litio:
Pueden tener fugas al entrar en contacto con el aire u otros fluidos ambientales.
La película de óxido catódico de la batería de plomo-ácido es rígida y hermética. No sella bien debido a su composición orgánica porosa, que contiene fluidos polares que atraen fácilmente la suciedad, el polvo y otros contaminantes.
Por lo tanto, cuando el ataque de corrosión de un fluido ambiental externo llega a este punto, puede penetrar al interior de la carcasa de la batería por difusión pasiva o penetración electroquímica seguida de deposición en la placa negativa, provocando un cortocircuito eléctrico.
Podrían generar calor que podría encender material tóxico cerca de la batería.
Las baterías de cloruro de tionilo y litio se utilizan en aplicaciones industriales, generalmente como fuentes de alimentación de respaldo. Si no se apagan correctamente al acercarse el final de su vida útil (las baterías de cloruro de tionilo y litio suelen sobrecalentarse al final del ciclo), existe la posibilidad de que generen calor que podría incendiar material tóxico cerca de la batería.
Pasivación
El ánodo de litio de un LiSOCl2 La batería reacciona con el electrolito. Como resultado de esta reacción química, se forma una película protectora de cristales de cloruro de litio sobre el ánodo de litio, impidiendo así el flujo de iones entre el ánodo y el cátodo de la batería. Este fenómeno se denomina pasivación de la celda (LiSOCl).2 Las baterías garantizan una tasa de autodescarga extremadamente baja durante el almacenamiento.
Pero también tiene desventajas: Retardo de voltajeLa capa de pasivación sobre el ánodo de la batería obstruye el flujo de corriente y, por lo tanto, provoca una caída en la tensión de funcionamiento. Con el funcionamiento continuo, la capa de pasivación se erosiona gradualmente, por lo que la tensión de funcionamiento aumenta a su nivel normal. Sin embargo, podrían surgir problemas si una batería de cloruro de tionilo de litio se somete inmediatamente a altas corrientes de descarga después de un largo período de almacenamiento. En este caso, la tensión de funcionamiento podría incluso caer por debajo de la tensión de corte, lo que podría causar problemas en la aplicación. Afortunadamente, existe una forma eficaz de evitar esto: muchas baterías de cloruro de tionilo de litio están equipadas con una función de "despertador". Esta es una condensador potente, conectados con la batería en paralelo para compensar el retraso del voltaje inicial, trabajan juntos como un Combinación de batería y condensador.
Palabras finales
Las baterías de cloruro de tionilo y litio se utilizan ampliamente en equipos médicos, la industria aeroespacial y otras aplicaciones. Estas baterías ofrecen numerosas ventajas, como su excelente historial de seguridad, su larga vida útil y su seguridad en presencia de aire. Así que opte por ellas. baterías de cloruro de tionilo y litio ¡Si esperas estas increíbles características!
