Spannungshysterese bei Lithium-Thionylchlorid-Batterien und deren Beseitigungsmethode

Das Phänomen der Spannungshysterese tritt auf, wenn eine Lithium-Subbatterie nach längerer Lagerung mit geringem Strom oder nach längerer statischer Lagerung mit hohem Strom entladen wird.


2SOCl₂ + 4Li → 4LiCl + SO₂ + S

Eine Lithium-Subbatterie ist eine nicht wiederaufladbare Lithium-Metall-Batterie. Ihr Elektrolyt und Kathodenmaterial bestehen aus Thionylchlorid. Bei der Reaktion von Lithiummetall und Thionylchlorid entsteht Lithiumchloridoxid. Dieses Produkt lagert sich auf der Oberfläche des Lithiummetalls ab und bildet den sogenannten Oxidfilm (auch Passivierungsfilm genannt). Dieser Oxidfilm verhindert eine weitere schnelle Reaktion und schützt somit das Lithiummetall der Kathode. Dadurch besitzt die Batterie eine lange Lagerfähigkeit.

Nach der Bildung des Lithiumchlorid-Schutzfilms ist der Stopp der internen Reaktion nur relativ, nicht absolut. Unabhängig davon, ob die Batterie für Hochleistungs- oder Niedrigenergiebatterien geeignet ist, führt die sehr langsame interne chemische Reaktion bei statischer Lagerung zu einer allmählichen Verdickung des Passivierungsfilms. Die Bildung dieses Passivierungsfilms bewirkt eine Veränderung des Innenwiderstands der Lithium-Subbatterie im Laufe der Zeit.

Die Bildung einer Passivierungsschicht bewirkt, dass die jährliche Selbstentladungsrate der Lithium-Subbatterie bei Raumtemperatur sehr gering ist (Energietyp < 1%, Leistungstyp < 2%). In Verbindung mit der Energiedichte der Lithium-Subbatterie von bis zu 700 Wh/kg, Lithium-Thionylchlorid-Batterie hat sich zum absoluten Starprodukt im Anwendungsbereich des Internets der Dinge mit geringem Stromverbrauch und langer Lebensdauer entwickelt.
Das Verzögerungsphänomen von Lithium-Subbatterien lässt sich derzeit nicht vollständig durch interne Formeln beheben, jedoch durch einige praktische Methoden eliminieren. Die ER14505M beispielsweise kann durch Entladen mit einem 15-Ω-Widerstand für 10–20 Minuten vor der ersten Verwendung aktiviert werden, wenn sie ein halbes Jahr gelagert wurde.

Andere Arten von Lithiumbatterien für die Langzeitlagerung, die die Verzögerung durch entsprechende Sicherheitswiderstandsgröße und Entladezeit eliminieren, bitte wenden Sie sich für Details an Langsheng.

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