Среди первичных литиевых батарей существует естественный компромисс между двумя типами элементов: те, которые рассчитаны на длительную работу с низкой интенсивностью использования и низким саморазрядом; и те, которые обеспечивают кратковременную работу с более высокой интенсивностью использования, но более высоким саморазрядом.
Спиральные элементы имеют большую общую площадь поверхности между анодом и катодом, что обеспечивает им высокую токовую способность. Элементы типа бобины имеют меньшую общую площадь поверхности анода/катода, что ограничивает их скорость разряда, но также ограничивает их скорость саморазряда. Некоторые литиевые батареи, включая литий-тионилхлорид (LiSOCl2) химия со спирально-намотанной конструкцией, диоксид лития серы и диоксид лития марганца, может поставлять энергию с высокой скоростью в течение относительно коротких периодов. Спирально-намотанные элементы LiSOCl2 имеют электроды с большой площадью поверхности, которые поддерживают более высокие скорости выхода. Однако недостатком спирально-намотанной конструкции является значительно более высокая скорость саморазряда. Напротив, элементы LiSOCl2 катушечного типа имеют гораздо меньшую площадь поверхности электрода, поддерживающие более низкую скорость выхода вместе с более низкой скоростью саморазряда.
Простая аналогия между этими двумя типами батарей — стакан воды емкостью 8 унций (емкостью). Со временем большое отверстие стакана позволяет воде испаряться быстрее (более высокий саморазряд). Но большее отверстие позволяет воде быстро выливаться (более высокая скорость выработки). Более широкое отверстие немедленно подает энергию в приложения, требующие большого количества энергии. Однако, если вы хотите хранить эту воду в течение длительного периода времени, более широкое отверстие становится проблематичным, позволяя воде испаряться быстрее.
Батарея LiSOCl2 в стиле бобины характеризуется цилиндрическим катодом, окруженным анодным материалом. Такая конструкция батареи проста в изготовлении, имеет низкую скорость саморазряда и не требует предохранительного предохранителя.
Некоторые элементы LiSOCl2 катушечного типа были разработаны для обеспечения умеренной скорости разряда в течение относительно длительного срока эксплуатации с низкой годовой скоростью саморазряда в диапазоне от 1 до 2% в год. При хранении эти батареи израсходуют примерно 10-20% своей первоначальной емкости за десять лет. Такая производительность аналогична банке с газировкой со средним отверстием — меньшее отверстие позволяет газировке испаряться медленнее, чем из большого стакана, с тем компромиссом, что жидкость не может выливаться так быстро.
Время публикации: 27-окт-2023
