Mitä eroa on Li-ionin ja Li SOCl2:n välillä?

Ladattavien akkujen alalla litiumioniakut (Li-ion) ja litium-tionyylikloridi (Li-SOCl₂) -kennot ovat poikkeuksellisia niiden erilaisten ominaisuuksien ja käyttötarkoitusten vuoksi. Siitä huolimatta nämä kaksi ovat pääasiassa riippuvaisia litiumista niiden pääainesosana, mutta niillä on erilaiset kemiat, suorituskyky, turvallisuusnäkökohdat ja teollisuudenalat. On välttämätöntä huomata, että näiden erojen tunteminen on erittäin tärkeää valittaessa oikeaa akkutekniikkaa tiettyyn tarkoitukseen.

Kemia

Li-ion akut

Litiumioniakuissa on kaksi elektrodia: Li-pohjainen anodi ja katodi, joka koostuu materiaaleista, mukaan lukien kobolttioksidi, nikkeli-mangaani-koboltti (NMC) tai litiumrautafosfaatti (LFP). Orgaaninen liuotin liuottaa usein litiumsuolaa toimien elektrolyyttinä, mikä mahdollistaa litiumionien liikkumisen elektrodien läpi. Purkauksen aikana tapahtuu energian vapautumista litiumionien liikkuessa kohti katodeja anodeista elektrolyytin poikki.

Li SOCl₂-akut

Toisaalta litium toimii anodisena materiaalina, kun taas tionyylikloridia (SOCl2) käytetään katodimateriaalina litium-tionyylikloridi-akuissa. Yleisin elektrolyytin muoto näissä kennoissa on LiAlCl4 liuotettuna SOCl2:een. Tällainen kemia tarjoaa korkean energiatiheyden ja suhteellisen vakaan purkausjännitteen, mikä tekee niistä ihanteellisia sovelluksiin, jotka vaativat pitkää säilyvyyttä ja suurta energiatehoa.

Suorituskyky

Energiatiheys

Li-ion-akut tunnetaan korkeasta energiatiheydestään, mikä johtaa pidempään kannettavien elektroniikkalaitteiden ja sähköajoneuvojen käyttöaikaan. Li-SOCL2-akut voivat tarjota entistä suuremman energiatiheyden, jotta niitä voidaan käyttää tehokkaasti siellä, missä tilaa on vähän ja huipputeholla on eniten merkitystä.

Jännitteen ja purkauksen ominaisuudet

Normaalisti tämäntyyppisten akkujen nimellisjännitealue on 3,6–3,7 V ja purkauskäyrät tasaiset käyttöiän loppuun asti. Sitä vastoin Li-SOCL2:n alkuperäinen käyttöjännite on noin 3,6 V, joka laskee vähitellen purkauksen aikana. Näin ollen Li-SOCL2 kennot sopivat sovelluksiin, jotka vaativat tarkkaa jännitteen säätöä tai pitkää käyttöikää.

Turvallisuus

Li-ion akut

Li-ion-akut ovat tulleet turvallisuuden tarkastelun kohteeksi erityisesti termisen karkaamisen ja palovaaran osalta, koska käytetään orgaanisia liuottimia, jotka voivat helposti syttyä palamaan alhaisessa syttymislämpötilassa. Nykyaikaisten Li-ion-akkujen turvallisuus on kuitenkin parantunut huomattavasti useiden tekijöiden, kuten akunhallintajärjestelmien, kennojen suunnittelun ja elektrolyyttikoostumusten edistymisen, ansiosta.

Li SOCl₂-akut

Sitä vastoin elektrolyytin syttymättömyys tekee Li-SOCl2-akuista yleensä turvallisempia kuin Li-ion-akut, vaikka ne vaativat erityisiä varotoimia niitä käsiteltäessä ja varastoitaessa, koska ne sisältävät myrkyllisiä ja syövyttäviä materiaaleja.

SOVELLUKSET

Li-ion akut

Litiumioniakkujen yleinen käyttö vaihtelee kannettavasta elektroniikasta, kuten matkapuhelimista ja kannettavista tietokoneista, sähköajoneuvoihin (EV) ja energian varastointijärjestelmiin. Niiden korkean energiatiheyden, suhteellisen alhaisen itsepurkautumisnopeuden ja pitkän käyttöiän ansiosta, mutta monet kuluttaja- ja teollisuussovellukset suosivat niitä.

Li-SOCl₂-akut

Vaikka Li-SOCL2-akut ovat harvinaisempia verrattuna useimpiin muihin ladattaviin akkutyyppeihin, ne löytävät niche-sovelluksia, joissa suuri energiatiheys, erittäin pitkä käyttöikä ja/tai tarkka jännitteensäätö ovat kriittisiä. Näkyviä esimerkkejä ovat sotilas- ja ilmailulaitteet; hätäpaikannusmajakat; lääketieteelliset laitteet, kuten implantoitavat kardioverteri-defibrillaattorit (ICD).

Johtopäätös

Lopuksi voidaan todeta, että litium-ioni- ja litium-rikkioksikloridi-akut vaihtelevat suuresti kemiallisesti suorituskyvyn, turvallisuusnäkökohtien ja sovellusten osalta. Litiumioniakkuja käytetään yleisesti niiden tiheän tehon ja joustavuuden vuoksi, kun taas Li-SOCl2-akuilla on erityisiä vahvuuksia, kuten energiatiheys, jännitteen vakaus ja turvallisempi valinta valikoituihin niche-sovelluksiin. Akkuteknologian valinnassa tulee ottaa huomioon sovelluksen ainutlaatuiset tarpeet, mukaan lukien energiavaatimukset, kokorajoitukset, turvallisuuskysymykset ja kustannusvaikutukset.