Litiumparisto
Litiumkenno on kertakäyttöinen (ei ladattava) galvaaninen kenno , joka käyttää litiumia tai sen yhdisteitä anodina . Litiumkennon katodi ja elektrolyytti voivat olla erityyppisiä, joten termi "litiumkenno" yhdistää ryhmän kennoja, joissa on sama anodimateriaali.
Valitusta koosta ja käytetyistä kemiallisista materiaaleista riippuen litiumakku voi tuottaa joko 1,5 V (yhteensopiva alkalikennojen kanssa ) tai 3 V. Litiumakkuja käytetään laajalti nykyaikaisessa kannettavassa elektroniikassa.
Historia
Edut
Litiumkennojen etuja ovat [2] :
- vähemmän kuin hopean ja elohopean niukkuus;
- mahdollisuus tehdä erityisen litteitä elementtejä (paksuus 1-1,5 mm), mikä mahdollistaa erityisen litteiden laitteiden, kuten rannekellojen, valmistamisen;
- mahdollisuus saada erilaisia käyttöjännitteitä (1,5: 2,8; 3 ja 3,5 V), joita ei voida toteuttaa muun tyyppisissä galvaanisissa kennoissa;
- poikkeuksellisen pienet itsepurkautumisvirrat ja korkea tiiviys, mikä mahdollistaa litiumkennojen varastoinnin 5-7 vuotta ennen käytön aloittamista tiiviyttä rikkomatta;
- kyky varastoida ja työskennellä monenlaisissa negatiivisissa ja positiivisissa lämpötiloissa.
Kemialliset prosessit
| Tyyppi | Katodi | Elektrolyytti | Nimellisjännite | kuormittamaton emf | W*h/kg | W*h/l |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Li-MnO 2 "CR" |
mangaanidioksidi | Litiumperkloraatti liuottimessa ( propeenikarbonaatti , dimetoksietaani ) [3] [4] [5] | 3 V | 3,3V | 280 | 580 |
| Li-(CF) x "BR" |
hiilifluoridi | Litiumtetrafluoriboraatti propyleenikarbonaatissa , dimetoksietaanissa , gamma - butyrolaktonissa | 3 V | 3,1 V | 360-500 | 1000 |
| Li-FeS 2 "FR" |
Rauta disulfidi | propeenikarbonaatti , dioksolaani , dimetoksietaani | 1,4-1,6 V | 1,8V | ||
| Li-SOCl 2 "E" |
Tionyylikloridi | Litiumtetrakloorialuminaatti tionyylikloridissa _ | 3,5V | 3,65V | 500-700 | 1200 |
| Li - S02Cl2 _ | Sulfuryylikloridi | 3,7V | 3,95 V | 330 | 720 | |
| LiSO2_ _ | rikkidioksidi | litiumbromidi | 2,85V | 3.0V | 250 | 400 |
| Li-I 2 | jodi | litiumjodidi [6] | 2,8 V | 3,1 V | ||
| Li-Ag 2 CrO 4 | Hopea kromaatti | Litiumperkloraatti | 3,1-2,6 V | 3,45 V | ||
| Li - Ag2V4O11 , Li - SVO , Li- CSVO | Hopeaoksidi + vanadiinioksidi | Litiumheksafluorifosfaatti tai litiumheksafluoroarsenaatti propeenikarbonaatissa dimetoksietaanin kanssa _ | ||||
| Li-CuO "GR" |
kuparioksidi | Litiumperkloraatti dioksolaanissa _ | 1,5 V | 2,4 V | ||
| Li-Cu 4O (PO 4 ) 2 | Kuparioksifosfaatti | |||||
| Li-CuS | kuparisulfidi | 1,5 V | ||||
| Li-PbCuS | Lyijysulfidi ja kuparisulfidi | 1,5 V | 2,2 V | |||
| Li-FeS | rauta sulfidi | Propyleenikarbonaatti , dioksolaani , dimetoksietaani | 1,5-1,2 V | |||
| Li-Bi 2 Pb 2 O 5 | lyijyvismutaatti | 1,5 V | 1,8V | |||
| Li-Bi 2 O 3 | Vismuttioksidi | 1,5 V | 2,04V | |||
| Li-V 2 O 5 | Vanadiinioksidi | 3,3/2,4V | 3,4V | 120/260 | 300/660 | |
| Li-CuCl 2 | kuparikloridi | LiAlCl4 tai LiGaCl4 S02 : ssa . | ||||
| Li/Al-MnO 2 "ML" | mangaanioksidi | 3 V [7] | ||||
| Li / Al-V 2 O 5 , "VL" | Vanadiinioksidi | 3 V [8] | ||||
| Li-Se | Seleeni | 1,9 V [9] | ||||
| Li-air | Hiili | 1800-660 [10] | 1600-600 [10] | |||
| Li-FePO 4 | litiumferrofosfaatti | Etyleenikarbonaatti , dimetyylikarbonaatti , litiumperkloraatti | 3,0-3,2 V | 3,2V | 90-160 [11] [12] | 325 [12] |
Tionyylikloridi katodi
Positiivisena elektrodina ns. litiumtionyylikloridi-akut käyttävät tionyylikloridia . Kemiallinen prosessi akussa:
Uuden akun jännite on 3,65 V, purkauksen lopussa 3,0 V. Purkauskäyrä on tasainen ja kapasitanssin lopussa jännite laskee jyrkästi.
Näille akuille on ominaista korkea energiatiheys (0,5 kWh/kg, 1,2 kWh/l), pitkä käyttöikä (yli 20 vuotta, itsepurkautuminen ~1 %/vuosi) ja laaja lämpötila-alue (jopa -80...+130 astetta). °C). [13] Niiden käyttö on kuitenkin rajoitettu ammattikäyttöön sisällön myrkyllisyyden ja oikosulun aiheuttaman räjähdysvaaran vuoksi.
Tämän tyyppisillä akuilla on taipumus passivoida - litiumkloridikalvon kerrostuminen litiumelektrodille pitkäaikaisen kuormittamattomana tai alhaisen virrankulutuksen aikana. Tässä tapauksessa akun sisäinen vastus kasvaa merkittävästi. Kun akku on ladattu, se palauttaa ominaisuudet hetken kuluttua. [neljätoista]
Sovellus
Litiumkennoja on käytetty laitteissa, jotka asettavat korkeat vaatimukset paristoille pitkän käyttöiän aikana, kuten sydämentahdistimissa ja muissa implantoitavissa lääketieteellisissä laitteissa. Tällaiset laitteet voivat toimia itsenäisesti jopa 15 vuotta. Litiumkennojen käyttö lyhytikäisissä laitteissa ei aina ole perusteltua. Esimerkiksi litiumkenno voi kestää kauemmin kuin lasten lelu, jota varten se ostettiin. Litiumkennojen käyttöalue on lähes sama kuin alkalikennoissa - kyseessä on suuri määrä erilaisia laitteita, kuten kello tai kamera.
Mitat
Pieniä ("kolikko") litiumkennoja käytetään usein pienitehoisissa kannettavissa elektronisissa laitteissa (kelloissa, laskimissa) ja tietokoneissa haihtuvien CMOS-muistien ja kellojen virtalähteenä .
Katso myös
Muistiinpanot
- ↑ Energizer EA91 (Lithium/Iron Disulfide (Li/FeS2)) Arkistoitu 12. heinäkuuta 2019 Wayback Machinessa , valmistajan virallinen kuvaus.
- ↑ Varlamov R. G. Nykyaikaiset virtalähteet. Hakemisto. M.: DMK, 1998. - 192 s. ISBN 5-89818-010-9
- ↑ Duracell Duracell Primary Lithium Coin Cell -artikkelin tietolomake (linkki ei saatavilla) (1. heinäkuuta 2015). Haettu 2. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 3. tammikuuta 2018.
- ↑ Energizer Energizer -tuotteen käyttöturvallisuustiedote, kolikko/nappilitiummangaanidioksidiakut (downlink) (1. tammikuuta 2017). Haettu 2. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 8. syyskuuta 2017.
- ↑ DongGuan TianQiu Enterprise Co., Ltd :n käyttöturvallisuustiedote, Li-Mn Button Cell CR2025 (downlink) (1. tammikuuta 2016). Haettu 2. tammikuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 3. tammikuuta 2018.
- ↑ Mallela, V.S.; Ilankumaran, V.; Rao, N.S. (2004). "Trendit sydämentahdistimen paristoissa" . Indian Pacing and Electrophysiology Journal . 4 (4): 201-212. PMC 1502062 . PMID 16943934 .
- ↑ Elektroniset komponentit - Panasonic Industrial Devices (linkki, jota ei voi käyttää) . www.panasonic.com _ Arkistoitu alkuperäisestä 13. marraskuuta 2013.
- ↑ Elektroniset komponentit - Panasonic Industrial Devices (linkki, jota ei voi käyttää) . www.panasonic.com _ Arkistoitu alkuperäisestä 25. marraskuuta 2013.
- ↑ Eftekhari, Ali (2017). "Litium-seleeniakkujen nousu". Kestävä energia ja polttoaineet . 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). "Critical Review of Li∕Air Batterys". Journal of the Electrochemical Society . 159 (2): R1. DOI : 10.1149/2.086202jes .
- ↑ Suurikokoinen, litiumrautafosfaatti (linkki ei saatavilla) . JCWinnie.biz (23. helmikuuta 2008). Haettu 24. huhtikuuta 2012. Arkistoitu alkuperäisestä 18. marraskuuta 2008.
- ↑ 12 Great Power Group, neliömäinen litiumioniakku . Haettu 31. joulukuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 3. elokuuta 2020.
- ↑ Kaikki paristoista, osa 7: Litiumtionyylikloridi . Haettu 1. lokakuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 1. syyskuuta 2017.
- ↑ Litium-tionyylikloridi-akkujen toiminnan ominaisuudet (pääsemätön linkki) . Haettu 1. lokakuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 22. heinäkuuta 2019.