Lítium akkumulátor
A lítiumcella egy eldobható (nem újratölthető) galvánelem , amely lítiumot vagy vegyületeit használja anódként . A lítiumcella katódja és elektrolitja különböző típusú lehet, ezért a "lítiumcella" kifejezés egy elemcsoportot kombinál ugyanazzal az anódanyaggal.
A választott mérettől és a felhasznált vegyi anyagoktól függően a lítium akkumulátor 1,5 V-ot ( alkáli cellákkal kompatibilis ) vagy 3 V-ot termel. A lítium akkumulátorokat széles körben használják a modern hordozható elektronikában.
Történelem
Előnyök
A lítiumcellák előnyei a következők: [2] :
- kevesebb, mint az ezüsté és a higanyé, hiány;
- különösen lapos elemek készítésének lehetősége (1-1,5 mm vastagság), lehetővé téve különösen lapos eszközök, például karórák gyártását;
- különböző üzemi feszültségek (1,5: 2,8; 3 és 3,5 V) elérésének lehetősége, amely más típusú galvánelemekben nem valósítható meg;
- kivételesen alacsony önkisülési áramok és nagy tömítettség, amely lehetővé teszi a lítiumcellák tárolását 5-7 évig az üzembe helyezés előtt a tömítettség megsértése nélkül;
- tárolási és munkavégzési képesség negatív és pozitív hőmérsékletek széles tartományában.
Kémiai eljárások
| Típusú | Katód | Elektrolit | Névleges feszültség | terhelés nélküli emf | W*ó/kg | H*ó/l |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Li-MnO 2 "CR" |
mangán-dioxid | Lítium-perklorát oldószerben ( propilén-karbonát , dimetoxi -etán ) [3] [4] [5] | 3 V | 3,3V | 280 | 580 |
| Li-(CF) x "BR" |
szén-fluorid | Lítium - tetrafluorborát propilén-karbonátban , dimetoxi -etánban , gamma-butirolaktonban | 3 V | 3,1 V | 360-500 | 1000 |
| Li-FeS 2 "FR" |
Vas-diszulfid | propilén-karbonát , dioxolán , dimetoxi -etán | 1,4-1,6 V | 1,8 V | ||
| Li-SOCl 2 "E" |
Tionil-klorid | Lítium-tetraklór - aluminát tionil-kloridban | 3,5 V | 3,65V | 500-700 | 1200 |
| Li-SO 2 Cl 2 | Szulfuril-klorid | 3,7 V | 3,95 V | 330 | 720 | |
| LiSO2_ _ | a kén-dioxid | lítium-bromid | 2,85 V | 3.0V | 250 | 400 |
| Li-I 2 | jód | lítium-jodid [6] | 2,8 V | 3,1 V | ||
| Li-Ag 2 CrO 4 | Ezüst kromát | Lítium-perklorát | 3,1-2,6 V | 3,45 V | ||
| Li-Ag 2 V 4 O 11 , Li-SVO, Li-CSVO | Ezüst-oxid + vanádium-oxid | Lítium -hexafluor-foszfát vagy lítium-hexafluor - arzenát propilén-karbonátban dimetoxi - etánnal | ||||
| Li-CuO "GR" |
réz-oxid | Lítium - perklorát dioxolánban | 1,5 V | 2,4 V | ||
| Li-Cu 4 O (PO 4 ) 2 | Réz-oxifoszfát | |||||
| Li-CuS | réz-szulfid | 1,5 V | ||||
| Li-PbCuS | Ólom -szulfid és réz-szulfid | 1,5 V | 2,2 V | |||
| Li-FeS | vas-szulfid | Propilén-karbonát , dioxolán , dimetoxi -etán | 1,5-1,2 V | |||
| Li-Bi 2 Pb 2 O 5 | ólom-bizmutát | 1,5 V | 1,8 V | |||
| Li-Bi 2 O 3 | Bizmut-oxid | 1,5 V | 2,04 V | |||
| Li-V 2 O 5 | Vanádium-oxid | 3,3/2,4V | 3,4 V | 120/260 | 300/660 | |
| Li-CuCl 2 | réz-klorid | LiAlCl 4 vagy LiGaCl 4 SO 2 -ban . | ||||
| Li/Al-MnO 2 "ML" | mangán-oxid | 3 V [7] | ||||
| Li / Al-V 2 O 5 , "VL" | Vanádium-oxid | 3 V [8] | ||||
| Li-Se | Szelén | 1,9 V [9] | ||||
| Li-levegő | Szén | 1800-660 [10] | 1600-600 [10] | |||
| Li-FePO 4 | lítium-ferrofoszfát | Etilén -karbonát , dimetil-karbonát , lítium-perklorát | 3,0-3,2 V | 3,2V | 90-160 [11] [12] | 325 [12] |
Tionil-klorid katód
Pozitív elektródaként az ún. A lítium-tionil- klorid akkumulátorok tionil-kloridot használnak . Kémiai folyamat az akkumulátorban:
Az új akkumulátor feszültsége 3,65 V, a kisülés vége 3,0 V. A kisütési karakterisztika lapos, a kapacitás végén éles feszültségesés.
Ezeket az akkumulátorokat nagy energiasűrűség (0,5 kWh/kg, 1,2 kWh/l), hosszú élettartam (több mint 20 év, önkisülés ~1%/év) és széles hőmérséklet-tartomány (-80..+130-ig) jellemzi. °C). [13] Használatuk azonban professzionális alkalmazásokra korlátozódik a tartalom toxicitása és a rövidzárlat esetén a robbanásveszélyes megsemmisülés veszélye miatt.
Az ilyen típusú akkumulátorok hajlamosak a passzivációra - lítium-klorid film lerakódására a lítium elektródán hosszan tartó terhelés nélküli vagy alacsony áramfelvétel esetén. Ebben az esetben az akkumulátor belső ellenállása jelentősen megnő. Betöltéskor az akkumulátor egy idő után visszanyeri jellemzőit. [tizennégy]
Alkalmazás
A lítium cellákat olyan eszközökben alkalmazzák, amelyek hosszú élettartamuk során magas követelményeket támasztanak az akkumulátorokkal szemben, például szívritmus -szabályozókban és más beültethető orvosi eszközökben. Az ilyen eszközök akár 15 évig is önállóan működhetnek. A lítiumcellák használata rövid élettartamú készülékekben nem mindig indokolt. Például egy lítiumcella tovább bírja, mint az a gyermekjáték, amelyhez vásárolta. A lítiumcellák alkalmazási köre szinte megegyezik a lúgos cellák alkalmazási körével – ez nagyszámú különféle eszköz, például óra vagy kamera.
Méretek
A kis ("érme") lítiumcellákat gyakran használják kis teljesítményű hordozható elektronikus eszközökben (órák, számológépek) és számítógépekben az illékony CMOS-memória és órák táplálására .
Lásd még
Jegyzetek
- ↑ Energizer EA91 (lítium/vas-diszulfid (Li/FeS2)) archiválva 2019. július 12-én a Wayback Machine -nél , a gyártó hivatalos leírása.
- ↑ Varlamov R. G. Modern áramforrások. Könyvtár. M.: DMK, 1998. - 192 p. ISBN 5-89818-010-9
- ↑ Duracell Duracell elsődleges lítium érmecellás cikk információs lap (hivatkozás nem érhető el) (2015. július 1.). Letöltve: 2018. január 2. Az eredetiből archiválva : 2018. január 3..
- ↑ Energizer Energizer termékbiztonsági adatlap, érme/gombos lítium-mangán-dioxid akkumulátorok (lefelé irányuló kapcsolat) (2017. január 1.). Letöltve: 2018. január 2. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 8..
- ↑ Dongguan TianQiu Enterprise Co., Ltd. Anyagbiztonsági adatlap, Li-Mn Button Cell CR2025 (lefelé irányuló kapcsolat) (2016. január 1.). Letöltve: 2018. január 2. Az eredetiből archiválva : 2018. január 3..
- ↑ Mallela, V.S.; Ilankumaran, V.; Rao, N. S. (2004). „Trendek a szívritmus-szabályozó akkumulátoraiban” . Indian Pacing and Electrophysiology Journal . 4 (4): 201-212. PMC 1502062 . PMID 16943934 .
- ↑ Elektronikus alkatrészek – Panasonic Industrial Devices (elérhetetlen link) . www.panasonic.com _ Az eredetiből archiválva : 2013. november 13.
- ↑ Elektronikus alkatrészek – Panasonic Industrial Devices (elérhetetlen link) . www.panasonic.com _ Az eredetiből archiválva : 2013. november 25.
- ↑ Eftekhari, Ali (2017). "A lítium-szelén akkumulátorok térnyerése". Fenntartható energia és üzemanyagok . 1 , 14-29. DOI : 10.1039/C6SE00094K .
- ↑ 12 Christensen , J.; Albertus, P.; Sanchez-Carrera, R.S.; Lohman, T.; Kozinsky, B.; Liedtke, R.; Ahmed, J.; Kojic, A. (2012). "A Li∕levegő akkumulátorok kritikus áttekintése". Az Elektrokémiai Társaság folyóirata . 159 (2): R1. DOI : 10.1149/2.086202jes .
- ↑ Nagy formátumú, lítium-vas-foszfát (nem elérhető link) . JCWinnie.biz (2008. február 23.). Letöltve: 2012. április 24. Az eredetiből archiválva : 2008. november 18..
- ↑ 12 Great Power Group, négyzet alakú lítium-ion akkumulátor . Letöltve: 2019. december 31. Az eredetiből archiválva : 2020. augusztus 3.
- ↑ Mindent az akkumulátorokról, 7. rész: Lítium-tionil-klorid . Letöltve: 2020. október 1. Az eredetiből archiválva : 2017. szeptember 1..
- ↑ A lítium-tionil-klorid akkumulátorok működésének jellemzői (elérhetetlen link) . Letöltve: 2020. október 1. Az eredetiből archiválva : 2019. július 22.