Jaký je rozdíl mezi Li-ion a Li SOCl2?

V oblasti dobíjecích baterií jsou lithium-iontové (Li-ion) baterie a lithium-thionylchloridové (Li-SOCl₂) články výjimečné díky svým odlišným vlastnostem a použití. Tyto dva jsou však závislé především na lithiu jako na své hlavní složce, ale mají různé chemické složení, výkon, bezpečnostní aspekty a průmyslová odvětví. Je nutné si uvědomit, že znalost těchto rozdílů je velmi důležitá při výběru správného druhu technologie baterií pro daný účel.

Chemie

Li-iontové baterie

Lithium-iontové baterie mají dvě elektrody: anodu na bázi Li a katodu sestávající z materiálů včetně oxidu kobaltnatého, nikl-mangan-kobaltu (NMC) nebo fosforečnanu lithného (LFP). Organické rozpouštědlo často rozpouští lithnou sůl působící jako elektrolyt, který umožňuje pohyb iontů lithia elektrodami. Během vybíjení dochází k uvolňování energie, když se ionty lithia pohybují směrem ke katodám z anod přes elektrolyt.

Baterie Li SOCl₂

Na druhou stranu lithium slouží jako anodický materiál, zatímco thionylchlorid (SOCl₂) se používá jako katodový materiál v lithium-thionylchloridových bateriích. Nejběžnější formou elektrolytu v těchto buňkách je LiAlCl₄ rozpuštěný v SOCl₂. Taková chemie poskytuje vysokou hustotu energie a relativně stabilní vybíjecí napětí, a proto je ideální pro aplikace vyžadující dlouhou životnost a vysoký energetický výkon.

Představení

Hustota energie

Zatímco Li-ion baterie jsou známé svou vysokou hustotou energie, která vede k delší době provozu pro přenosnou elektroniku i elektrická vozidla; Baterie Li-SOCL2 mohou poskytnout ještě vyšší hustotu energie, takže je lze efektivně nasadit tam, kde je méně místa a na špičkovém výkonu záleží nejvíce.

Napěťové a vybíjecí charakteristiky

Normálně má tento typ baterií jmenovitý rozsah napětí 3,6-3,7 V s plochými vybíjecími křivkami až do konce životního cyklu. Naopak počáteční provozní napětí Li-SOCL2 je kolem 3,6 V, které během vybíjení postupně klesá. ProtoLi-SOCL2Články jsou vhodné pro aplikace vyžadující přesnou regulaci napětí nebo dlouhou životnost.

Bezpečnost

Li-iontové baterie

Li-ion baterie se dostaly pod drobnohled z hlediska bezpečnosti, zejména ve vztahu k tepelnému úniku a nebezpečí požáru v důsledku použití organických rozpouštědel, která se mohou snadno vznítit při nízké teplotě vznícení. Došlo však k výraznému zlepšení bezpečnosti moderních Li-ion baterií díky několika faktorům, jako je pokrok v systémech správy baterií, design článků a složení elektrolytů.

Baterie Li SOCl₂

Naproti tomu díky nehořlavosti elektrolytu jsou Li-SOCl₂ baterie obecně bezpečnější než Li-ion baterie, i když při manipulaci a skladování vyžadují zvláštní opatření, protože se skládají z toxických a korozivních materiálů.

Aplikace

Li-ion baterie

Všudypřítomné používání lithium-iontových baterií sahá od přenosné elektroniky, jako jsou mobilní telefony a notebooky, až po elektrická vozidla (EV) a systémy skladování energie. Vzhledem k jejich vysoké hustotě energie, relativně nízké míře samovybíjení, dlouhé životnosti cyklu, ale mnoho spotřebitelských a průmyslových aplikací je preferuje.

Baterie Li-SOCl₂

Ačkoli jsou baterie Li–SOCL2 méně běžné ve srovnání s většinou ostatních typů dobíjecích baterií, nacházejí specializované aplikace, kde je kritická vysoká hustota energie, extrémně dlouhá životnost a/nebo přesná regulace napětí. Mezi významné příklady patří vojenské a letecké vybavení; majáky nouzového lokátoru; zdravotnické prostředky, jako jsou implantabilní kardioverter-defibrilátory (ICD).

Závěr

Závěrem lze říci, že lithium-iontové a lithium-sírové oxychloridové baterie se chemicky značně liší výkonem, bezpečnostními aspekty a aplikacemi. Lithium-iontové baterie se běžně používají díky svému hustému výkonu a flexibilitě, zatímco baterie Li-SOCl2 mají výrazné přednosti, jako je hustota energie, stabilita napětí a bezpečnější volba pro vybrané specializované aplikace. Výběr technologie baterií by měl brát v úvahu jedinečné potřeby aplikace, včetně energetických požadavků, limitů velikosti, bezpečnostních otázek a dopadů na náklady.