Vad är skillnaden mellan Li-ion och Li SOCl2?

Inom området för uppladdningsbara batterier är litiumjon (Li-ion) batterier och litium-tioylklorid (Li-SOCl₂) celler exceptionella på grund av deras distinkta egenskaper och användningar. Ändå beror dessa två huvudsakligen på litium som deras huvudsakliga beståndsdel men de har olika kemi, prestanda, säkerhetsöverväganden och industrier. Det är viktigt att notera att det är mycket viktigt att känna till dessa skillnader när man väljer rätt typ av batteriteknik för ett givet syfte.

Kemi

Li ion-batterier

Litiumjonbatterier har två elektroder: en litiumbaserad anod och en katod bestående av material inklusive koboltoxid, nickel-mangan-kobolt (NMC) eller litiumjärnfosfat (LFP). Ett organiskt lösningsmedel löser ofta litiumsalt som fungerar som elektrolyt vilket möjliggör rörelse av litiumjoner genom elektroderna. Under urladdning sker energifrigöring när litiumjoner rör sig mot katoderna från anoderna genom elektrolyten.

Li SOCl₂-batterier

Å andra sidan fungerar litium som anodiskt material medan tioklorklorid (SOCl₂) används som katodmaterial i litium-tioklorkloridbatterier. Den vanligaste formen av elektrolyt i dessa celler är LiAlCl₄ upplöst i SOCl₂. En sådan kemi ger hög energitäthet och relativt stabil utspänningsspänning vilket gör dem idealiska för tillämpningar som kräver lång hållbarhet och hög energiproduktion.

Prestanda

Energitäthet

Medan Li-ionbatterier är kända för sina höga energitätheter som resulterar i längre driftstider för bärbar elektronik och elfordon; kan Li-SOCL2-batterier ge ännu högre energitätheter så att de kan användas effektivt där utrymmet är knappare och toppeffektutgång är viktigast.

Spänning och utspänningskarakteristik

Normalt har denna typ av batterier ett nominellt spänningsområde på 3,6-3,7V med plana urladdningskurvor fram till livslängdens slut. Omvänt, Li-SOCL2 celler är lämpliga för applikationer som kräver noggrann spänningsreglering eller lång hållbarhet.

Säkerhet

Li ion-batterier

Li-ion-batterier har blivit föremål för granskning när det gäller säkerhet, särskilt i förhållande till termisk rusning och brandrisker på grund av användningen av organiska lösningsmedel som lätt kan antändas vid låg tändtemperatur. Det har dock skett en betydande förbättring av säkerheten hos moderna Li-ion-batterier tack vare flera faktorer som framsteg inom batterihanteringssystem, celldesign och elektrolytformuleringar.

Li SOCl₂-batterier

I kontrast gör elektrolyts icke-brännbarhet att Li-SOCl₂-batterier generellt är säkrare än Li-ion-batterier, även om de behöver särskilda försiktighetsåtgärder vid hantering och lagring eftersom de består av giftiga och frätande material.

Tillämpningar

Li-ion-batterier

Den allmänt förekommande användningen av litiumjonbatterier sträcker sig från bärbar elektronik som mobiltelefoner och bärbara datorer till elfordon (EV) och energilagringssystem. På grund av deras höga energitäthet, relativt låga självurladdningshastigheter, långa cykelliv men många konsument- och industriella tillämpningar föredrar dem.

Li-SOCl₂-batterier

Även om de är mindre vanliga jämfört med de flesta andra typer av uppladdningsbara batterier, hittar Li–SOCL2-batterier nischapplikationer där hög energitäthet, extremt lång hållbarhet och/eller noggrann spänningskontroll är kritiska. Framträdande exempel inkluderar militär- och rymdutrustning; nödlokalisatorer; medicinska enheter som implanterbara kardioversion-defibrillatorer (ICD).

Slutsats

För att sammanfatta, litiumjon- och litiumsulfuroxykloridbatterier varierar stort kemiskt i prestanda, säkerhetsaspekter och tillämpningar. Litiumjonbatterier används vanligtvis på grund av deras täta kraft och flexibilitet medan Li-SOCl2-batterier har distinkta styrkor såsom energitäthet, spänningsstabilitet och ett säkrare val för utvalda nischapplikationer. Valet av batteriteknik bör ta hänsyn till de unika behoven hos en applikation inklusive energikrav, storleksbegränsningar, säkerhetsfrågor och kostnadsimplikationer.