Détérioration et activation des piles au chlorure de thionyle de lithium après stockage à long terme
March 6, 2025
Détérioration et activation des piles au chlorure de thionyle de lithium après stockage à long terme
Introduction au projet
Les batteries au lithium thionyl chloride (Li/SOCl2) sont connues pour leur haute densité d'énergie et leur longue durée de conservation, ce qui les rend largement utilisées dans les appareils à faible consommation.ces piles peuvent subir une passivation après avoir été stockées pendant plus d'un an, entraînant une diminution des performances de décharge ou même une défaillance de la décharge.
Les causes de la passivité
1. **Formation de film de passivation**
Le matériau de l'électrode positive, le chlorure de thionyle (SOCl2), réagit avec le matériau de l'électrode négative, le lithium métallique (Li),pour former un film de passivation dense (principalement composé de LiCl) sur la surface du lithiumBien que ce film empêche d'autres réactions entre le Li et le SOCl2, il entrave également le processus normal de décharge de la batterie.
2. **Impact des conditions de stockage**
Plus le temps de stockage est long et plus la température est élevée, plus le film de passivation devient épais, ce qui entraîne une résistance interne accrue et un décalage de tension plus prononcé pendant la décharge.
3. **Phénomène de décalage de tension**
La pellicule de passivation limite le taux de migration des ions lithium, ce qui entraîne une forte baisse de la tension de la batterie lors d'une décharge de courant élevé, tombant parfois en dessous de la tension de coupure de l'appareil.
Les solutions
1. **Méthodes d'activation**
- **Activation à faible courant**: avant utilisation, décharger la batterie avec un faible courant (par exemple, 1 mA) ou la brancher à une résistance externe (par exemple, 15 Ω) pendant 10 à 20 minutes.Cela peut éliminer efficacement le film de passivation et restaurer les performances de la batterie.
- **Activation par courant pulsé**: utilisation d'une activation par courant pulsé, par exemple en alternant entre des impulsions de courant élevé de 1 mA et des impulsions de courant bas de 5 mA,peut accélérer la dégradation du film de passivation.
Pour les piles légèrement passivées, le simple fait de secouer la batterie peut aider à restaurer certaines performances.
2. **Optimisation des conditions de stockage**
- ** Conservation à basse température**: conserver les piles dans un environnement à basse température (par exemple, -20°C à 25°C) pour ralentir la formation du film de passivation.
- ** Décharge régulière**: décharger périodiquement la batterie avec un faible courant pour éviter une accumulation excessive de film de passivation.
3. ** Améliorations techniques **
- **additifs**: l'introduction d'additifs chimiques dans la batterie peut ralentir la formation du film de passivation tout en maintenant la capacité de décharge pulsée de la batterie.
- Systèmes de gestion intelligents: mise en œuvre d'un système de gestion de la décharge pulsée basé sur un microcontrôleur qui ajuste automatiquement les méthodes d'activation en fonction de la tension de la batterie et de la température ambiante.
Exemple de cas
Un utilisateur a déclaré que ses batteries au lithium thionyl chlorure, stockées depuis plus d'un an, présentaient un décalage de tension important et des temps de décharge courts.Après application de la méthode d'activation à faible courant (1 mA pendant 15 minutes), les performances des batteries ont été rétablies et elles ont pu se décharger normalement.
Conclusion
La passivité est une caractéristique inhérente des batteries au lithium thionyl chlorure et ne peut être complètement évitée.Si vos piles au lithium thionyl chlorure éprouvent des problèmes de décharge après un stockage à long termeSi le problème persiste, consultez un technicien professionnel ou le fabricant de la batterie pour obtenir un soutien supplémentaire.