Каква е разликата между Li-ion и Li SOCl2?

В областта на акумулаторните батерии литиево-йонните (Li-ion) батерии и литиево-тионилхлоридните (Li-SOCl₂) клетки са изключителни поради своите различни свойства и приложения. Въпреки това, тези две зависят главно от лития като основна съставка, но имат различна химия, производителност, съображения за безопасност и индустрии. Наложително е да се отбележи, че познаването на тези разлики е много важно при избора на правилния вид технология за батерии за дадена цел.

Химия

Литиево-йонни батерии

Литиево-йонните батерии имат два електрода: анод на литиева основа и катод, състоящ се от материали, включително кобалтов оксид, никел-манган-кобалт (NMC) или литиево-железен фосфат (LFP). Органичният разтворител често разтваря литиева сол, действайки като електролит, който позволява движението на литиеви йони през електродите. По време на разреждането се получава освобождаване на енергия, когато литиевите йони се движат към катодите от анодите през електролита.

Li SOCl₂ батерии

От друга страна, литият служи като анодин материал, докато тионилхлоридът (SOCl₂) се използва като катоден материал в литиево-тионилхлоридните батерии. Най-често срещаната форма на електролит в тези клетки е LiAlCl₄, разтворен в SOCl₂. Такава химия осигурява висока енергийна плътност и относително стабилно напрежение на разреждане, което ги прави идеални за приложения, изискващи дълъг срок на годност и висока енергийна мощност.

Изпълнение

Енергийна плътност

Докато литиево-йонните батерии са известни с високата си енергийна плътност, което води до по-дълго време на работа както за преносима електроника, така и за електрически превозни средства; Li-SOCL2 батериите могат да осигурят още по-висока енергийна плътност, така че да могат да бъдат използвани ефективно там, където пространството е по-оскъдно и пиковата изходна мощност има най-голямо значение.

Характеристики на напрежението и разреждането

Обикновено този тип батерии имат номинален диапазон на напрежение от 3,6-3,7V с плоски криви на разреждане до цикли в края на жизнения цикъл. Обратно, първоначалното работно напрежение на Li-SOCL2 е около 3.6V, което постепенно намалява по време на разреждане. СледователноLi-SOCL2Клетките са подходящи за приложения, изискващи прецизно регулиране на напрежението или дълъг срок на годност.

Безопасност

Литиево-йонни батерии

Литиево-йонните батерии са подложени на проверка по отношение на безопасността, особено по отношение на термичното изтичане и опасностите от пожар поради използването на органични разтворители, които лесно могат да се запалят при ниска температура на запалване. Въпреки това, има значително подобрение в безопасността на съвременните литиево-йонни батерии поради няколко фактора като напредъка в системите за управление на батериите, дизайна на клетките и формулировките на електролитите.

Li SOCl₂ батерии

За разлика от това, незапалимостта на електролита прави Li-SOCl₂ батериите като цяло по-безопасни от литиево-йонните батерии, въпреки че се нуждаят от специални предпазни мерки при работа и съхранение с тях, тъй като се състоят от токсични и корозивни материали.

Приложения

Литиево-йонни батерии

Повсеместното използване на литиево-йонни батерии варира от преносима електроника като мобилни телефони и лаптопи до електрически превозни средства (EV) и системи за съхранение на енергия. Поради високата си енергийна плътност, относително ниската скорост на саморазреждане, дългия живот на цикъла, много потребителски и промишлени приложения ги предпочитат.

Li-SOCl₂ батерии

Въпреки че са по-рядко срещани в сравнение с повечето други видове акумулаторни батерии, Li-SOCL2 батериите намират нишови приложения, където високата енергийна плътност, изключително дългият срок на годност и/или точният контрол на напрежението са от решаващо значение. Видни примери включват военно и аерокосмическо оборудване; аварийни локаторни маяци; медицински изделия като имплантируеми кардиовертери-дефибрилатори (ICD).

Извод

В заключение, литиево-йонните и литиево-серно-оксихлоридните батерии се различават значително химически по отношение на производителността, аспектите на безопасността и приложенията. Литиево-йонните батерии обикновено се използват поради тяхната плътна мощност и гъвкавост, докато Li-SOCl2 батериите имат отличителни силни страни като енергийна плътност, стабилност на напрежението и по-безопасен избор за избрани нишови приложения. Изборът на технология за батерии трябва да отчита уникалните нужди на приложението, включително енергийни изисквания, ограничения на размера, проблеми с безопасността и последици за разходите.