Литиевые элементы различных электрохимических систем

Характеристики Li/MnO2 Li/SO2 Li/SOCl2 Li/CFx Li/CuO Li/I2
НРЦ 3,5 3,0 3,67 3,3 1,6 2,8
Рабочее напряжение, В 3,0 2,6-2,9 3,3-3,5 - 1,2-1,5 -
Конечное напряжение, В 2,0 2,2 2,2 2,0 0,9-1,0 2,2
Удельная энергия: Весовая, Втч/кг Объемная, Втч/л до 250 300-340 до 600 250 300 -
500-560 до 1100 до 1000
Диапазон рабочих температур, °С -20 - +55 -60 - +70 -50 - +70 (до 130) -20 - +60 -10 - +70 -10 - +60
Саморазряд, % в год 2-2,5 1-2 1,5-2 1-2 1-2

Литиевые аккумуляторы в настоящее время в ряде областей техники успешно конкурируют с более дешевыми элементами с водным электролитом. Их применяют в часах, фотокамерах, калькуляторах, для защиты памяти интегральных схем, в измерительных приборах и медицинском оборудовании, мобильных телефонах и пр., где требуется высокая сохранность и постоянство рабочего напряжения в течение многих лет эксплуатации. Существуют и мощные источники тока, способные к отдаче импульсов большой энергии даже после 10-12 лет хранения. К герметизации литиевых источников питания предъявляются повышенные требования, так как должна быть исключена вероятность не только вытекания электролита, но и попадания внутрь воздуха и паров воды, из-за чего возникает угроза пожара или взрыва элемента. Высокая реактивность лития, воздействие влажности воздуха на состояние электродов и электролита определяют и повышенные сложности при производстве элементов, необходимость проведения технологических действий в герметичных блоках с атмосферой аргона и "сухих" помещениях.

Источники тока на базе системы литий/диоксид марганца (Li/MnO2)
Элементы Li/MnO2 с твердым катодом из диоксида марганца появились на рынке первичных литиевых источников тока одними из первых. В соответствии со стандартом МЭК в обозначении типа элемента Li/MnO2 присутствуют буквы CR. Атомы лития интеркалированы в углеродную матрицу. Суммарная токообразующая реакция для этой системы записывается в виде:

Li + Mn+4O2 « Mn+3O2 (Li+)

т.е. диоксид марганца восстанавливается из четырехвалентного до трехвалентного состояния с помощью лития, который внедряется в кристаллическую решетку конечного оксида. Электролит - перхлорат лития в смешанном органическом растворителе. Электрохимическую схему можно представить следующим образом:

LixC |LiClO4 (в орг.раст-ле)|Li+/MnO2

На аноде (при разряде ®) протекает процесс окисления атомов лития:

Li(C) « Li+ + e

На катоде – восстановление диоксида марганца (неточная схема процесса):

Mn+4O2 +е «Li+ Mn+3O2

Напряжение разомкнутой цепи (НРЦ) элемента Li/MnO2 - 3,5В, номинальное напряжение - 3В, хотя первоначальное напряжение при подключении нагрузки может быть и немного выше. Конечное напряжение - 2В. Рабочий диапазон температур как правило от -20 до +55 °С. Срок хранения - до 10 лет при саморазряде порядка 1% в год (и не более 2-2,5%).

 

 







Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 616;


Поиск по сайту:

При помощи поиска вы сможете найти нужную вам информацию.

Поделитесь с друзьями:

Если вам перенёс пользу информационный материал, или помог в учебе – поделитесь этим сайтом с друзьями и знакомыми.
helpiks.org - Хелпикс.Орг - 2014-2024 год. Материал сайта представляется для ознакомительного и учебного использования. | Поддержка
Генерация страницы за: 0.005 сек.