ความรู้เกี่ยวกับ Passivation ในแบตเตอรี่ Lithium Thionyl Chloride

March 6, 2025

 ความรู้เกี่ยวกับ Passivation ในแบตเตอรี่ Lithium Thionyl Chloride
 
1การนิยามของ Passivation
การ passivation ในแบตเตอรี่ lithium thionyl chloride (Li/SOCl2) หมายถึงการสร้างฟิล์มประกอบบนผิวของ anode lithiumส่วนใหญ่ประกอบด้วยลิเดียมคลอริด (LiCl), เป็นผลิตภัณฑ์ของปฏิกิริยาระหว่างไทยอนิลเคลอไรด์ (SOCl2) และลิเธียม การเร่งเร่งเป็นลักษณะที่เน้นอยู่ในแบตเตอรี่ Li/SOCl2ซึ่งช่วยขยายอายุการเก็บรักษา โดยจํากัดปฏิกิริยาเคมีภายใน.
2กลไกของการสร้างชั้น passivation
ชั้น passivation เป็นเพราะปฏิกิริยาทางเคมีระหว่างไทยอนิลเคลอไรด์เอเลคโทรลิตและแอนโดลิตียม เมื่อ SOCl2 เข้ามาสัมผัสกับลิตียมฟิล์ม passivation หนาแน่นเกิดขึ้นทันทีบนพื้นผิวของลิทธิียมถึงแม้ว่าฟิล์มนี้จะทําให้ไอออนลิธีียมผ่านไป แต่อัตราการย้ายไอออนของมันต่ํา ซึ่งขัดขวางการปล่อยของแบตเตอรี่ปกติความหนาของชั้น passivation เพิ่มขึ้นกับเวลาการเก็บรักษา แต่เติบโตช้ากว่า เนื่องจากชั้นเองเป็นอุปสรรคต่อการปฏิกิริยาต่อไป.
 
3. ผลของ passivation บนผลประกอบการของแบตเตอรี่
การมีอยู่ของชั้น passivation มีผลทั้งบวกและลบต่อการทํางานของแบตเตอรี่:
- **ผลกระทบเชิงบวก**: ชั้น passivation ลดอัตราการปล่อยของแบตเตอรี่ลงอย่างมาก ทําให้แบตเตอรี่ Li/SOCl2 สามารถรักษาความจุสูงในระหว่างการเก็บรักษาระยะยาวทําให้มันเหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการเวลารอคอยที่ยาว.
- **ผลกระทบเชิงลบ**: ชั้น passivation เพิ่มความต้านทานภายในของแบตเตอรี่ส่งผลให้ความดันเริ่มต้นลดลงระหว่างการปล่อย (ความดันความช้า) และอาจลดความจุของแบตเตอรี่ทั้งหมดในแอพลิเคชั่นที่ต้องการกระแทกกระแสไฟฟ้าสูง ชั้น passivation อาจจํากัดผลงานของแบตเตอรี่
 
4วิธีลดผลกระทบจากการลดลง
เพื่อลดผลกระทบของ passivation ต่อการทํางานของแบตเตอรี่ สามารถใช้วิธีต่อไปนี้:
1. **การเปิดการชาร์จในระดับปัจจุบันต่ํา**: การชาร์จแบตเตอรี่ด้วยระดับปัจจุบันต่ํา (เช่น10 mA) หรือการใช้ตัวต่อต้านภายนอกสามารถค่อย ๆ กําจัดชั้น passivation และฟื้นฟูผลงานของแบตเตอรี่.
2. **การเปิดกระแสไฟฟ้าด้วยกระแสไฟฟ้า**: การใช้กระแสไฟฟ้าด้วยกระแสไฟฟ้าเพื่อเปิดกระแสไฟฟ้าของแบตเตอรี่สามารถทําลายชั้น passivation ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น
3**สภาพการเก็บรักษาที่ควบคุมได้ **: การเก็บแบตเตอรี่ในสภาพอากาศที่แห้งและอุณหภูมิต่ํา สามารถชะลอการสร้างชั้น passivation ได้
4. **สารเสริมทางเคมี**: ผู้ผลิตแบตเตอรี่บางคนเพิ่มสารเคมีเข้าไปในสารไฟฟ้าเพื่อจํากัดการเติบโตของชั้น passivation โดยยังรักษาความปลอดภัยและอายุการเก็บของแบตเตอรี่
 
5การใช้งานและข้อจํากัดของ Passivation
การมีชั้น passivation ทําให้แบตเตอรี่ lithium thionyl chloride มีอัตราการปล่อยของตัวเองที่ต่ํามาก (ต่ํากว่า 0.5% ต่อปี) ทําให้มันเหมาะสําหรับการเก็บรักษาระยะยาวอย่างไรก็ตาม, มันยังจํากัดผลประกอบการของพวกเขาในการใช้งานปริมาณแรงกระแทกสูงแบตเตอรี่ Li/SOCl2 ที่ทันสมัยมักจะปรับปรุงความหนาของชั้น passivation เพื่อสมดุลอัตราการปล่อยของตัวเองและผลงานการปล่อย.
 
 6สรุป
การ passivation เป็นลักษณะที่เกี่ยวข้องกับแบตเตอรี่ lithium thionyl chlorideมันมีบทบาทสําคัญในการขยายอายุการเก็บของและลดอัตราการปล่อยของตัวเอง แต่ยังกดจํากัดการทํางานของการปล่อยโดยการปรับปรุงสภาพการเก็บรักษา, การใช้วิธีการเปิดตัว, หรือการใช้สารเสริมทางเคมี, ผลกระทบทางลบของ passivation บนผลงานของแบตเตอรี่สามารถลดลงได้อย่างมีประสิทธิภาพส่งผลให้การใช้งานของแบตเตอรี่ได้ดีขึ้น.