En el ámbito de las baterías primarias de litio, existe una compensación natural entre dos tipos de celdas: aquellas diseñadas para funcionar a largo plazo con una baja tasa de uso y una baja autodescarga; y aquellas que ofrecen un funcionamiento a corto plazo con una tasa de uso más alta pero una autodescarga más alta.
Las celdas de bobinado en espiral tienen una gran superficie común entre el ánodo y el cátodo, lo que les confiere una alta capacidad de corriente. Las celdas de tipo bobina tienen una superficie común de ánodo/cátodo menor, lo que limita su tasa de descarga, pero también limita su tasa de autodescarga. Ciertas baterías de litio, incluyendo el cloruro de tionilo de litio (LiSOCl2Las celdas de LiSOCl2 con estructura de bobinado en espiral, que contienen dióxido de azufre de litio y dióxido de manganeso de litio, pueden suministrar energía a alta velocidad durante periodos relativamente breves. Estas celdas poseen electrodos con grandes superficies que permiten mayores tasas de descarga. Sin embargo, la desventaja de este tipo de estructura es una tasa de autodescarga significativamente mayor. Por el contrario, las celdas de LiSOCl2 con estructura de bobina presentan una superficie de electrodo mucho menor, lo que resulta en una menor tasa de descarga y una menor tasa de autodescarga.
Una analogía sencilla entre estos dos tipos de baterías sería un vaso de agua de 237 ml (8 onzas). Con el tiempo, la gran abertura del vaso permite que el agua se evapore más rápido (mayor autodescarga). Pero esa misma abertura también permite que el agua salga rápidamente (mayor tasa de salida). La mayor abertura proporciona energía de inmediato en aplicaciones que requieren grandes cantidades de energía. Sin embargo, si se desea conservar el agua durante un período prolongado, la mayor abertura se convierte en un problema, ya que permite que el agua se evapore más rápidamente.
Una batería de LiSOCl2 tipo bobina se caracteriza por un cátodo cilíndrico rodeado de material anódico. Este tipo de batería es fácil de fabricar, tiene una baja tasa de autodescarga y no requiere fusible de seguridad.
Ciertas celdas de LiSOCl2 tipo bobina se diseñaron para proporcionar una tasa de descarga moderada durante una vida útil relativamente larga, con una baja tasa de autodescarga anual que oscila entre el 1 y el 2 %. Almacenadas, estas baterías consumirían aproximadamente entre el 10 y el 20 % de su capacidad inicial en diez años. Este rendimiento es similar al de una lata de refresco con una abertura moderada: la abertura más pequeña permite que el refresco se evapore más lentamente que en un vaso grande, aunque el líquido no se vierte con tanta rapidez.
Fecha de publicación: 27 de octubre de 2023
