Liitiumtionüülkloriidi akud on ühed uusimad akutüübid, mis on viimastel aastatel turule tulnud. Liitiumtionüülkloriidi akud pakuvad traditsiooniliste liitiumioonakude ja liitiumpolümeerakude ees palju eeliseid, kuid neil on ka mõningaid puudusi.
Selles artiklis arutame, mida peate teadma liitiumtionüülkloriidakude kohta, et saaksite teha teadliku otsuse, kas need sobivad teie rakenduse jaoks või mitte.
Mis on liitiumtionüülkloriidi aku?
Liitiumtionüülkloriidi akud on teatud tüüpi märg akuNeil on leeliseline elektrolüüt ja negatiivse elektroodina sulfoniseeritud tionüülkloriid. Võrreldes ... kuivrakud, neil on suurem väljundvõimsus ja kiire läbilaskevõime. Elektrolüüt on tavaliselt lahjendatud väävelhape, mis sisaldab aktivaatorina kaaliumhüdroksiidi.
Laboris kasutatakse liitiumtionüülkloriidi akusid selliste seadmete nagu elektrokeemiliste elementide ja potentsiostaatidega testimiseks ja kalibreerimiseks. Neid saab kasutada ka väikeste instrumentide, näiteks taimerite ja signaaligeneraatorite toiteks, mis vajavad väga väikest voolu.
Millised on liitiumtionüülkloriidi aku levinumad kasutusalad?
Lennundustööstus
Liitiumtionüülkloriidakude kõige levinum kasutusala on lennundus- ja kosmosetööstus. Neid kasutatakse lennunduses ka oma pika säilivusaja tõttu.
Sõidukitööstus
Liitiumtionüülkloriidakusid kasutatakse elektriautodes nende suure jõudluse ja pika eluea tõttu. Liitiumtionüülkloriidakut kasutatakse ka kaugjuhtimispuldiga instrumentide, näiteks seismomeetrite, veealuste muundurite, raadiotelemeetriasüsteemide jne toiteks. Li-SOCl2-d leidub ka lennukite kõrgusemõõtjates, mis töötavad lennuki nina ja saba vahelise atmosfäärirõhu erinevuse mõõtmise teel.
Meditsiinitööstus
Liitiumtionüülkloriidpatareidel on väga kõrge pinge, mis võimaldab neid kasutada meditsiiniseadmetes, näiteks südamestimulaatorites, defibrillaatorites jne. Neid kasutatakse ka turvasignalisatsioonides, kuna neid saab hõlpsasti integreerida väikestesse objektidesse, näiteks kaameratesse või lülititesse, millel on väga väike energiatarve. Lisaks kasutatakse neid kaamerates ka nende väikese suuruse ja kaalu tõttu.
Liitiumtionüülkloriidi aku eelised
Neid on saadaval paljudes suurustes ja kujundustes
Liitiumtionüülkloriidakusid on saadaval lugematutes suurustes ja disainides. Olenemata sellest, millist variatsiooni teie rakendus nõuab, jäävad põhiomadused: kõrge pinge, energiatihedus ja pikk eluiga samaks.
„Bobbin-tüüpi“ konstruktsioon on end tõestanud kui äärmiselt populaarne meetod nende elementide paigutamiseks tänu oma ohutusfunktsioonidele ja väga pikale elueale, mis võimaldab neil edastada voolu kuni 2 amprit.
Neil on pikem eluiga kui nikkelmetallil
Jah, liitiumtionüülkloriidakudel on pikem eluiga kui nikkelmetallpatareidel. Lisaks sellele saab neid toota ka madalama hinnaga. See teeb neist hea valiku inimestele, kes on huvitatud patareidele kuluva raha minimeerimisest. Liitiumtionüülkloriidakusid saab ka taaskasutada, kuna need sobivad paljude materjalidega.
100% taaskasutatav ja keskkonnasõbralik
Liitiumtionüülkloriidakud on 100% taaskasutatavad ja keskkonnasõbralikud. Neid saab uute akude valmistamiseks ümber töödelda. Liitiumtionüülkloriidakude taaskasutamiseks on parim viis ettevõtetes, mis on spetsialiseerunud liitiumioonakude taaskasutamisele, kuna neil on olemas vajalik tehnoloogia ja seadmed ning oskuslik personal.
Nad säilitavad oma jõudluse temperatuurikõikumiste ajal
Dentoni Põhja-Texase Ülikooli keemia ja biokeemia osakonna läbiviidud uuring näitas, et suurema tihedusega Li-SOCl2 akuelemendid suutsid vastu pidada suurtele temperatuurimuutustele ilma olulise jõudluslanguseta.
Oxfordi Ülikool viis läbi katse, mille tulemusel ei täheldatud akuelementide saavutatud mahtuvuses tuvastatavat erinevust isegi pärast seda, kui need olid allutatud 40 °C temperatuurikõikumistele.
Liitiumtionüülkloriidi akud on võimelised hästi toimima ka paljudes teistes keskkonnatingimustes, sealhulgas suurel kõrgusel, madalal õhurõhul ja äärmuslikul õhuniiskusel.
Vähem mürgine kui nikkelmetall, kui see kõrvaldatakse
Keemilise reaktsiooni käigus eraldavad nikkelmetallpatareid vesinikgaasi ja liitiumakud akuhapet, mis on palju vähem kahjulik. Samuti on liitiumtionüülkloriidpatareid utiliseerimisel vähem mürgised, kuna need ei sütti.
Need ei korrodeeru ja toimivad isegi pärast lühiajalist kokkupuudet veega.
Liitiumtionüülkloriidakud ei korrodeeru vee poolt lühikese aja jooksul. See on nii seetõttu, et liitiumtionüülkloriidakul on kahte tüüpi isolaatoreid, mis toimivad koos korrosiooni vältimiseks.
Esimest tüüpi tuntakse polüpropüleenoksiidina, mis hoiab ära korrosiooni või saastumise kokkupuute aku elektroodidega.
Teist tüüpi nimetatakse polüvinülideenfluoriidiks, mis ei lase niiskusel aku välisküljele koguneda pärast seda, kui see on lühikese aja jooksul veega kokku puutunud.
Seda saab toota mitmesugustest materjalidest, näiteks süsinikust ja väävlist
Liitiumtionüülkloriidakusid saab valmistada erinevalt ja mitmesugustest materjalidest. Näiteks aku elektroodid on sageli süsiniku- või väävlipõhised. Teatud materjalid võivad aku omadusi vastavalt rakendusele muuta.
Need pakuvad suurt energiatihedust mahu kohta.
Liitiumioonakud (LIB-id), näiteks liitium-tionüülkloriidakud (LiSOCON, LiSOCl2), pakuvad suurt energiatihedust mahu ja kaalu kohta.
Liitiumtionüülkloriid on liitiumioonaku variatsioon, millel on oma liitiumkoobaltoksiidi ja liitiummangaanoksiidi analoogidega võrreldes loomupäraselt madalam juhtivus ja aeglasem kineetika.
See tähendab, et LiSOCl2 elementide isetühjenemise kiirus ei ole sama kui teist tüüpi elementide puhul. Selle probleemi peamiseks eeliseks on harvem tsükliline lülitumine ja lülitumine sisse-välja, et saavutada toetatud süsteemitaseme energiatarbimisvajadus, pikem elementide eluiga ja väiksem sõltuvus välisest jälgimiselektroonikast, näiteks pinget juhtivatest kaitselülitustest või voolu piiravatest seadmetest.
Neil on aeglane laadimiskaotus, kui neid ei kasutata
Liitiumkeemial on aeglasem isetühjenemise kiirus kui teistel keemiatel, mis on üks paljudest liitiumi pakutavatest jõudluse eelistest.
Kui teie seade ei kuluta nädala jooksul palju laengut (mõne seadme puhul alla 25%), kestab see ühe täislaadimisega kauem ja vajab vähem laadimistsükleid. Traditsiooniliste elektrokeemiliste akude pidev laadimine ja tühjenemine põhjustab nende kiiremat kulumist, mida nimetatakse mäluefektiks.
Need on odavamad võrreldes teiste sama suurusega akudega
Liitiumtionüülkloriidi akud on odavad, kuna elektrolüüdi saamiseks on vaja lisada ainult väävelhapet, mida saab eraldi anumas hoida.
See on odavam kui nikkel-kaadmium- ja nikkel-metallhüdriidakud, mis vajavad tavaliselt kallist sünteetilisest paberist või plastist akueraldajat.
Madal materjalikulu teeb tootjatele ka lihtsamaks toota suuri partiisid elemente, ilma et nad peaksid muretsema automatiseerimisega kaasnevate palgakulude vähendamise pärast.
Nendel põhjustel võib sama suurusega liitiumtionüülkloriidi aku pakkuda kaks korda rohkem vatt-tunde poole hinnaga võrreldes teiste tehnoloogiatega ühiku kohta.
Liitiumtionüülkloriidi aku puudused
Liitiumtionüülkloriidi akude puudused on järgmised:
Need võivad õhu või muude keskkonnavedelikega kokkupuutel lekkida.
Pliiaku katoodoksiidkile on paindumatu ja lekkekindel. See ei tihenda hästi, kuna tegemist on poorse orgaanilise padjaga, mis sisaldab polaarseid vedelikke, mis tõmbavad kergesti ligi mustust, tolmu ja muid saasteaineid.
Seega, kui välise keskkonnavedeliku korrosioonirünnak sellesse punkti jõuab, võib see passiivse difusiooni või elektrokeemilise penetratsiooni teel tungida aku korpuse sisemusse, millele järgneb ladestumine negatiivsele plaadile, põhjustades elektrilise lühise.
Need võivad tekitada kuumust, mis võib aku lähedal mürgiseid aineid süüdata.
Liitiumtionüülkloriidakusid kasutatakse tööstuslikes rakendustes, tavaliselt varutoiteallikatena. Kui need ei lülitu aku eluea lõpu lähedal korralikult välja (pikaajalised akud kuumenevad tsükli lõpus sageli üle), on võimalik, et need tekitavad kuumust, mis võib aku lähedal mürgiseid aineid süüdata.
Passiveerimine
LiSOCl liitiumanood2 Aku reageerib elektrolüüdiga. Selle keemilise reaktsiooni tulemusel moodustub liitiumanoodile liitiumkloriidi kristallidest kaitsev kile, mis takistab ioonide voogu aku anoodi ja katoodi vahel. Seda nähtust nimetatakse elemendi passivatsiooniks. LiSOCl passivatsioon2 akud tagavad ladustamise ajal äärmiselt madala isetühjenemise määra.
Kuid sellel on ka puudus: Pinge viivitusAku anoodi kohal olev passiivkiht takistab voolu liikumist ja põhjustab seega tööpinge languse. Pideva töötamise korral passiivkiht järk-järgult kulub, mistõttu tööpinge tõuseb normaalsele tasemele. Probleeme võib aga tekkida, kui liitiumtionüülkloriidaku puutub pärast pikka hoiustamisperioodi kohe kokku suure tühjendusvooluga. Sellisel juhul võib tööpinge langeda isegi alla piirpinge, mis tekitab rakendusele probleeme. Õnneks on selle vältimiseks üks tõhus viis. Paljud liitiumtionüülkloriidakud on varustatud äratusfunktsiooniga. See on... võimas kondensaator, mis on akuga paralleelselt ühendatud esialgse pinge viivituse kompenseerimiseks, töötavad nad koos aku ja kondensaatori kombinatsioon.
Lõppsõnad
Liitiumtionüülkloriidakusid kasutatakse laialdaselt meditsiiniseadmetes, lennunduses ja muudes rakendustes. Akudel on palju eeliseid, näiteks tahkisakud, suurepärane ohutus, pikk säilivusaeg ja ohutu kasutamine õhu juuresolekul. Seega valige... liitiumtionüülkloriidi akud kui te neid uskumatuid omadusi ootate!
