В чем разница между Li-ion и Li SOCl2?

Что касается аккумуляторных батарей, литий-ионные (Li-ion) батареи и элементы на основе литий-тионилхлорида (Li-SOCl₂) являются исключительными благодаря своим отличительным свойствам и применению. Тем не менее, эти два компонента в основном зависят от лития в качестве основного компонента, но у них разные химические составы, производительность, соображения безопасности и отрасли. Необходимо отметить, что знание этих различий очень важно при выборе правильной технологии аккумуляторов для той или иной цели.

Химия

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы имеют два электрода: литий-литий-анод и катод, состоящий из таких материалов, как оксид кобальта, никель-марганец-кобальт (NMC) или литий-железо-фосфат (LFP). Органический растворитель часто растворяет соль лития, действуя как электролит, что позволяет ионам лития проходить через электроды. Во время разряда происходит высвобождение энергии, когда ионы лития движутся к катодам от анодов через электролит.

Батареи Li SOCl₂

С другой стороны, литий служит анодным материалом, в то время как тионилхлорид (SOCl₂) используется в качестве катодного материала в литий-тионилхлоридных батареях. Наиболее распространенной формой электролита в этих элементах является LiAlCl₄, растворенный в SOCl₂. Такой химический состав обеспечивает высокую плотность энергии и относительно стабильное напряжение разряда, что делает их идеальными для применений, требующих длительного срока хранения и высокой выходной энергии.

Производительность

Плотность энергии

В то время как литий-ионные аккумуляторы известны своей высокой плотностью энергии, что приводит к более длительному времени работы как для портативной электроники, так и для электромобилей; Батареи Li-SOCL2 могут обеспечивать еще более высокую плотность энергии, что позволяет эффективно развертывать их в условиях ограниченного пространства и максимальной выходной мощности.

Характеристики напряжения и разряда

Как правило, этот тип аккумуляторов имеет диапазон номинального напряжения 3,6-3,7 В с плоскими кривыми разряда вплоть до окончания срока службы. И наоборот, начальное рабочее напряжение Li-SOCL2 составляет около 3,6 В, которое постепенно снижается во время разряда. СледовательноLi-SOCL2Элементы подходят для применений, требующих точной регулировки напряжения или длительного срока хранения.

Безопасность

Литий-ионные аккумуляторы

Литий-ионные аккумуляторы оказались под пристальным вниманием с точки зрения безопасности, особенно в отношении теплового разгона и опасности возгорания из-за использования органических растворителей, которые могут легко загореться при низкой температуре воспламенения. Тем не менее, произошло значительное повышение безопасности современных литий-ионных аккумуляторов благодаря нескольким факторам, таким как достижения в системах управления батареями, конструкции элементов и составах электролитов.

Батареи Li SOCl₂

Напротив, негорючесть электролита делает Li-SOCl₂ батареи в целом более безопасными, чем литий-ионные, хотя они нуждаются в особых мерах предосторожности при обращении и хранении, поскольку состоят из токсичных и коррозионных материалов.

Приложений

Литий-ионные аккумуляторы

Повсеместное использование литий-ионных аккумуляторов варьируется от портативной электроники, такой как мобильные телефоны и ноутбуки, до электромобилей (EV) и систем хранения энергии. Благодаря высокой плотности энергии, относительно низкой скорости саморазряда, длительному сроку службы, многие потребительские и промышленные приложения предпочитают их.

Аккумуляторы Li-SOCl₂

Несмотря на то, что Li-SOCL2 менее распространены по сравнению с большинством других типов аккумуляторных батарей, они находят нишевые применения, где решающее значение имеют высокая плотность энергии, чрезвычайно длительный срок хранения и/или точный контроль напряжения. Яркими примерами являются военное и аэрокосмическое оборудование; аварийные радиомаяки; медицинские устройства, такие как имплантируемые кардиовертеры-дефибрилляторы (ИКД).

Заключение

В заключение следует отметить, что литий-ионные и литий-серные оксихлоридные батареи сильно различаются по химическому составу, аспектам безопасности и применению. Литий-ионные аккумуляторы обычно используются из-за их высокой мощности и гибкости, в то время как батареи Li-SOCl2 имеют отличительные преимущества, такие как плотность энергии, стабильность напряжения и более безопасный выбор для избранных нишевых приложений. При выборе аккумуляторной технологии следует учитывать уникальные потребности приложения, включая требования к энергии, ограничения по размеру, вопросы безопасности и финансовые последствия.