Пассивация первичных литиевых элементов
ВНИМАНИЕ: Не пытайтесь выполнять какие-либо процедуры депассивации, описанные в этом документе, если вы не ознакомились с Руководством по безопасности и обращению с первичными литиевыми батареями, а также с Паспортом безопасности материала для конкретного типа элемента.
Пассивация — это явление, присущее всем первичным литиевым элементам, связанное с взаимодействием металлического литиевого анода и электролита. В момент заливки электролита в элемент на поверхности анода образуется тонкий пассивирующий слой. Этот слой важен, поскольку он защищает анод от реакции, пока элемент находится в состоянии покоя, что обеспечивает длительный срок хранения.
При низком токе разряда (5–10 мкА/см²) ионы лития, обеспечивающие работу элемента, могут мигрировать через пассивирующий слой. С увеличением скорости разряда (0,1–1,0 мкА/см²) увеличивается пористость пассивирующего слоя, что обеспечивает больший поток ионов и более высокую выходную мощность. Это изменение структуры пассивирующего слоя показано на диаграмме.
В нормальных условиях тонкий пассивирующий слой не ухудшает характеристики аккумулятора. Однако, когда слой становится слишком толстым, это может повлиять на разрядные характеристики. На рост пассивирующего слоя существенно влияют условия хранения. Длительное хранение (месяцы или годы) и/или хранение аккумуляторов при температуре выше комнатной (23°C) приводит к увеличению толщины пассивирующего слоя. Пассивированный аккумулятор может демонстрировать задержку напряжения, то есть временной интервал между приложением нагрузки к аккумулятору и появлением напряжения. По мере увеличения толщины пассивирующего слоя задержка напряжения увеличивается. Однако при продолжительном разряде напряжение пассивированного аккумулятора повышается до уровня, эквивалентного напряжению нагрузки непассивированного аккумулятора.
Регулировка условий хранения для снижения вероятности пассивации — лучший способ решения проблем с задержкой напряжения. Однако существует несколько эффективных методов борьбы с чрезмерной пассивацией, когда условия хранения не поддаются контролю. Можно предотвратить чрезмерное увеличение толщины слоя, поддерживая небольшую нагрузку на аккумулятор во время хранения. В качестве альтернативы, для разрушения пассивирующего слоя и восстановления нормальной работы можно использовать высокую нагрузку, прикладываемую к элементу через регулярные промежутки времени во время хранения или непосредственно перед ожидаемым запуском.
Оба этих метода влияют на ёмкость элемента. В частности, разряд с низкой скоростью, как правило, усиливает реакцию саморазряда элемента и снижает доступную ёмкость.
Компания Electrochem использует добавки во многих своих химических составах элементов для минимизации образования пассивации и повышения эффективности перезапуска. В большинстве условий эксплуатации депассивация элемента Electrochem не требуется. Однако в некоторых более жёстких условиях (например, при хранении при высокой температуре) депассивация элемента может быть полезна. Для наиболее эффективной депассивации Electrochem обычно рекомендует разряжать элемент при указанной максимальной непрерывной скорости разряда при комнатной температуре (23 °C).
Информацию о максимальном токе разряда и рекомендуемой нагрузке депассивации для некоторых наиболее популярных элементов Electrochem см. на следующей странице.
Пожалуйста, свяжитесь с компанией Electrochem относительно рекомендаций и указаний по любым ячейкам, не указанным в таблице ниже.
ВНИМАНИЕ: Все рекомендуемые нагрузки для депассивации следует проводить при комнатной температуре (23 °C). Также следует учитывать, что для многоэлементных аккумуляторных батарей нагрузку следует корректировать соответствующим образом. Депассивацию следует проводить до тех пор, пока напряжение элементов не восстановится до нормального уровня (> 3,0 В). Продолжительность будет зависеть от степени пассивации. Информация в этом документе относится только к отдельным элементам. Если вас интересует дополнительная информация об этих или других элементах, не перечисленных здесь, обратитесь в компанию Electrochem. Информация в этом документе может быть изменена без предварительного уведомления и не является гарантией производительности.
