Литий-тионилхлоридная (LiSOCl2) батарея Tadiran
Литий-тионилхлоридная (LiSOCl2) батарея — это оптимальный источник питания для устройств с небольшим токопотреблением, но с продолжительным сроком автономной работы. Базовые модели этих источников питания обычно имеют небольшой максимальный ток разряда (порядка 0.02С), при этом, отличаются крайне малым значением саморазряда (менее 1-2% в год) и большими значениями удельной энергоёмкости.

Преимущества и недостатки химических источников тока (ХИТ) LiSOCl2.


Литий-тионилхлоридные (LiSOCl2) батареи имеют целый ряд преимуществ по сравнению с другими типами элементов питания:
• Высокая энергоемкость — до 35 Ач у максимальных типоразмеров.
• Малый саморазряд при длительном сроке службы — до 10 лет (менее 1% от номинальной емкости в течение одного года хранения при комнатной температуре +25 °С).
• Долгий срок хранения - более 10 лет (у некоторых производителей).
• Высокое и стабильное напряжение 3.6 В, позволяющее напрямую, либо с использованием регуляторов напряжения, питать различные устройства с номинальным напряжением 3.3 В и ниже.
• Широкий диапазон рабочих температур — от -60 до +85 °С. У ведущих производителей имеются модели, которые могут работать при температуре до +150 °С (в специальном исполнении).
• Высокая нагрузочная способность при импульсной нагрузке вследствие малого внутреннего сопротивления.
• Защита от перегрузки и короткого замыкания с помощью встроенного позистора (PTC).
• Герметичное исполнение и негорючий электролит, как следствие - возможность применения в пожароопасных и взрывоопасных средах.
• Возможность перевозки любым видом транспорта.
• Не требуют обслуживания в процессе эксплуатации.
В таблице ниже показаны сравнительные характеристики различных элементов питания на основе лития:

Виды элементов питания

Рабочее напряжение, В

Электрическая емкость, мАч

Саморазряд, % в год

Рабочий диапазон температур, °С

Li/MnO2

3,0 В

25 – 950 мАч

2 – 2,5 %

 -20 (-40) … +70 (+85) °С

Li/SO2

2,6 – 2,9

450 – 34 000 мАч

1 – 2 %

-60 … +70 (+85) °С

Li/SOCl2

3,3 – 3,6

400 – 35 000 мАч

< 1 – 2 %

-40 (-60) … +60 (+150) °С


Главный недостаток этой группы элементов — их высокая стоимость, вызванная сложностью изготовления таких элементов питания. Высокая химическая активность лития требует создания для него надежной изоляции от воздействия окружающей среды. В то же время, необходимо обеспечить выход из корпуса батареи газов, образующихся при разряде. Немаловажным фактором является и необходимость монтажа терморезистора внутри корпуса батареи. Решение всех этих вопросов при изготовлении литий-тионилхлоридных батарей приводит к их высокой стоимости, но приходится идти на эти расходы, так как альтернативы этим элементам питания до сих пор нет.

Основные типоразмеры элементов LiSOCl2.


Литий-тионилхлоридные батареи выпускаются в нескольких популярных форм-факторах (речь идет о цилиндрических элементах питания): от микро-размера 1/2AAA до огромного DD, который имеет максимальную емкость порядка 36 Ач, которой при оптимальном токе разряда 5 мА хватит на 10 месяцев. Для устройств с небольшим энергопотреблением это не такой уж и маленький ток — им можно постепенно заряжать, к примеру, ионистор для сбора информации с датчиков и отправки её через GSM-сигнал. Проще говоря, идеально для чего-то автономного, сравнительно редко опрашиваемого и труднообслуживаемого.

Ниже приведены некоторые популярные модели Li-SOCl2 элементов питания:

Модель

Тип корпуса

Напря-жение, В

Типовая емкость, мАч

Ток разряда, мА

Макс. ток разряда, мА

Размеры, мм



пост.

имп.

диаметр

высота


ER10450

AAA

3,6

700

1

5

30

10,2

46,2


ER14250

1/2АА

3,6

1200

0,5

40

80

14,5

25,2


ER14500

АA

3,6

2400

2

100

200

14,5

50,5


ER26500

С

3,6

9000

2

230

400

26

50


ER34615

D

3,6

14000

10

2000

3000

34

60,5


ER341245

DD

3,6

36000

10

420

500

34

124,5



Кроме перечисленных моделей, часто используются типоразмеры ER14335 (2/3АА), ER17335, ER18500, а также, у разных производителей встречаются другие модели, предназначенные для для узкоспециализированных областей применения, например прямоугольные элементы (нецилиндрические), призматические и т.д.

Особенности работы литий-тионилхлоридных батареек.


Низкий ток саморазряда и долгий срок хранения — безусловные достоинства тионил-хлоридных батарей. Такие свойства появляются у элементов Li-SOCl2 благодаря тончайшей изолирующей пленке хлорида лития, образующейся на поверхности металлического литиевого электрода. Она возникает в момент сборки элемента, как только литий вступает в контакт с тионилхлоридом. При возникновении, пленка прерывает взаимодействие реагентов и останавливает реакцию. Это явление называется пассивацией литиевой батареи.

Существование пленки хлорида лития проявляется в низком токе саморазряда, следствием чего является длительный срок службы литиевых ХИТ.

Эффект пассивации литий-тионилхлоридных источников тока.


Эффект пассивации заключается в образовании изолирующей пленки из хлорида лития на поверхности литиевого анода в процессе производства и хранения элемента. Это происходит из-за химической реакции, возникающей еще во время сборки элемента. Такая пленка прекращает химическую реакцию и резко уменьшает ток саморазряда, в результате чего получается элемент с длительным сроком хранения (до 15-20 лет при нормальных условиях) практически без ухудшения параметров.

Явление пассивации не только позволяет создавать долговечные и энергоемкие элементы питания, но и вносит негативные последствия, о которых следует знать перед использованием таких ХИТ.

Пассивация проявляется в виде пониженного напряжения на клеммах батареи в момент подключения элемента питания к нагрузке. Если номинальное напряжение у Li-SOCl2 батарей при стандартном токе разряда должно быть порядка 3,6 В, то из-за возникновения изолирующей пленки оно может понизиться до 2,3-2,7 В, или еще ниже.

В то же время, на "холостом ходу" (без подключения нагрузки) напряжение будет оставаться нормальным - в пределах 3.3-3.6 В, это связано с тем, что образовавшаяся пленка имеет низкую проводимость (она не может разрушиться мгновенно) и препятствует протеканию тока.

Процесс разряда постепенно разрушает пленку, тем самым, снижая внутреннее сопротивление ячейки. Это приводит к увеличению напряжения ячейки до номинального, которое должно оставаться стабильным во время разряда при прочих неизменных условиях протекания процесса (см. рисунок ниже).

Эффект пассивации литий-тионилхлоридных источников тока

При увеличении нагрузки после стабилизации напряжения, оно может снова упасть до того момента, когда пассивационная пленка вновь не будет полностью удалена. Если убрать или уменьшить нагрузку, пассивационная пленка может снова образоваться и снова являться причиной временного падения напряжения.

Со временем толщина хлорида лития (пленки) увеличивается, а пропорционально толщине пленки растет и сопротивление изоляции, создавая все большее проседание напряжения и тока разрядки в начале использования.

Литий-тионилхлоридная (LiSOCl2) батарея EEMBВысокое сопротивление пленки сказывается на величине разрядного тока, снижая его менее допустимых пределов. В результате, мощности элемента питания может быть недостаточно для прибора, в котором он используется, из-за этого некоторые требовательные к питанию устройства могут работать нестабильно. Более того, со временем, по мере роста толщины пленки, повышения внутреннего сопротивления элемента и снижения выходного напряжения, прибор может полностью отключиться, хотя батарея еще не исчерпала свою емкость даже наполовину.

Избежать появления пленки невозможно в принципе, но с негативными проявлениями пассивации бороться можно. Негативные проявления процесса пассивации начинаются примерно после 6 месяцев хранения в нормальных условиях (20-25 °С), либо использования элемента в микротоковом режиме (от 0,001 А и ниже).

На толщину пленки и скорость ее роста влияет ряд факторов: температура окружающей среды, время хранения или неиспользования элементов питания и, режим потребления прибора при подключении элемента питания к нагрузке. Чем выше температура, при которой хранился элемент, и чем дольше период хранения - тем толще будет пленка.

Скорость образования пленки — это скорость протекания химической реакции, которая в свою очередь зависит от температуры. Чем выше температура на складе, где хранятся источники, тем быстрее нарастает пленка, тем больше пассивируется ХИТ.

Степень пассивации зависит от времени хранения. Чем дольше лежит батарея на полке, тем более толстая изолирующая пленка успевает вырасти на поверхности лития и тем глубже продвинется процесс пассивации. Тем больше станет внутреннее сопротивление источника питания.

Работа элементов Li-SOCl2 в микротоковом режиме.


Многие устройства, например, датчики, большую часть времени работают в "ждущем режиме" с минимальным потреблением тока. Они периодически на протяжение длительного времени потребляют ток в несколько микроампер или десятков микроампер, а иногда должны включаться в режиме среднего или большого энергопотребления.

Литий-тионилхлоридные элементы питания EVEПри этом, если в приборе недавно была установлена батарея после длительного хранения, или режим микропотребления длился очень долго, переход в режим повышенного энергопотребления может и не произойти - тионилхлоридный элемент питания выдаст пониженное напряжение, и устройству не хватит входной мощности для того, чтобы включиться.

Такой эффект в меньшей степени проявляется устройствах с малым потреблением тока - снижение напряжения при включении устройства в активном режиме в начале их эксплуатации будет небольшим. Таким образом, в момент подключения небольшой нагрузки напряжение на элементе снизится незначительно, и устройство будет работать, однако, если ток очень мал (несколько микроампер), то процесс пассивации может продолжиться, и однажды работа устройства может стать нестабильной.

Работа элементов Li-SOCl2 на средней и большой нагрузке.


При подключении нагрузки, потребляющей несколько миллиампер (средняя нагрузка), произойдет понижение напряжения, а затем, через некоторое время, оно восстановится до нормального значения. Это происходит потому, что при потреблении тока в несколько миллиампер, образовавшаяся пленка со временем разрушается, а протекающий постоянно, или с достаточно короткими интервалами, ток будет препятствовать ее образованию и устройство будет работать стабильно.

Из-за эффекта пассивации, пониженное напряжение на элементе в момент подключения нагрузки, потребляющей большой ток (десятки миллиампер), может нарушить её работу - прибор просто не включится. Хуже всего то, что замена элемента новым, только что купленным и не бывшим в эксплуатации, ситуацию не исправит, а проверка напряжения Li-SOCl2 элемента питания покажет, что он в рабочем состоянии и выдает номинальное напряжение.

Литий-тионилхлоридные батареи VartaВажно понимать, что пассивация происходит всякий раз, когда питаемое устройство выключается или переходит в микротоковый режим на долгий срок. Если после этого потребовать от батареи большого тока — из-за высокого сопротивления наросшей плёнки напряжение кратковременно (до момента разрушения плёнки) просядет. Просесть оно может даже до 2.5 вольт, а это уже критично для многих устройств.

Тем не менее, существуют простые способы устранения влияния эффекта пассивации:
1. Чтобы исключить влияние пассивации батарей и не допустить падения ее напряжения ниже минимально допустимого значения, рекомендуется оснащать его средствами преодоления задержки напряжения. Это наиболее рационально делать для приборов, работающих в труднодоступных местах.

2. После длительного хранения литий-тионилхлоридных батарей, перед их использованием необходимо проводить их депассивацию. Продолжительный разряд ячейки определенным значением тока позволяет заранее пройти точку резкого падения напряжения.

3. Можно предупредить образование толстого слоя изолирующей пленки хлорида лития и уменьшить степень негативного проявления пассивации литий-тионилхлоридных батарей с помощью регулярной нагрузки импульсным током одним из следующих способов (при наличии в устройстве микроконтроллера это несложно организовать на программном уровне):
- разряжать импульсным током величиной не менее 1,25% от номинальной емкости длительностью 3 секунды один раз в сутки.
- нагружать импульсным током величиной не менее 1,25% от номинальной емкости длительностью 1 с два раза в сутки.
При соблюдении данного алгоритма вы получите наибольший срок хранения и эксплуатации литий-тионилхлоридных батарей:
При недолгом хранении — ничего не делать, чтобы не тратить заряд и не разрушать защитную плёнку. На этом этапе её наличие действительно продлевает срок жизни батареи.
При долгом хранении — периодически проверять состояние батареи, а именно напряжение при токе 5 мА (или другом оптимальном токе). В случае критического ухудшения параметров — тренировка достаточным током, однако нельзя допускать сильного нагрева.
При разряде средним током ниже оптимального — проводить периодические тренировки.
• Для уменьшения кратковременного проседания напряжения под сильным током — поставить довольно ёмкий конденсатор параллельно батарее.

Депассивация ЛХИТ.


Если литий-тионилхлоридные элементы перед использованием хранились полгода и более, то их необходимо депассивировать, т.е. разрушить изолирующую пленку хлорида лития импульсом тока.

Быстро разрушить такую плёнку может либо деформация корпуса, что  по объективным причинам делать не рекомендуется, либо разрядка высокими токами. Иногда долго лежавшую батарею нужно подключить на десять секунд к мощному резистору в 10 Ом — и плёнка разрушена, но иногда плёнка может нарасти так сильно, что её сопротивление не даст обеспечить необходимый для её растворения «ударный ток».

Каждый производитель дает собственные рекомендации по режиму депассивации своих батарей, поэтому перед её проведением следует прочитать рекомендации производителя.

На рисунке ниже представлен график, поясняющий процесс депассивации литий-тионилхлоридных первичных источников тока.

процесс депассивации литий-тионилхлоридных первичных источников тока
Рассмотрим четыре области:
І - показывает напряжение на элементе в отсутствии нагрузки (около 3.6 В).
ІІ - при подключении нагрузки в момент времени t0 воз­никает импульс тока, который приводит к резкому уменьше­нию напряжения на элементе до уровня 2.4 В.
ІІІ - происходит разрушение основной части площади изо­лирующей пленки и напряжение на элементе возрастает до 3 В. Достижение напряжением величины 3.0 В, с подклю­ченной нагрузкой, указывает на то, что процесс депассива­ции завершен.
IV - происходит дальнейшее разрушение оставшейся ча­сти площади пленки и напряжение постепенно повышается до номинального значения.
В этой таблице указаны режимы депассивации в зависимости от длительности и условий хранения для популярных элементов производства компании ЕЕМВ.

Наимено-вание

Ток активации / нагрузочное сопротивление

Время хранения/ время активации

Критерий проверки (активации)*

3 месяца

6 месяцев

12 месяцев и более

Напряжение холостого хода, В

Нагрузка, Ом

Напряжение на нагрузке, В

ERI4250

10 мА / 330 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

330

≥3,2

ER14335

15 мА / 220 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

220

≥3,2

ER14505

20 мА / 165 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

165

≥3,2

ER17335

20 мА / 165 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

165

≥3,2

ER18505

33 мА / 100 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мии.

≥3,6

100

≥3,2

ER26500

60 мА / 56 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

56

≥3,2

ER34615

60 мА / 56 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

56

≥3,2

ER341245

100 мА / 33 Ом

10 мин.

20 мин.

35 мин.

≥3,6

33

≥3,2

ER14250M

60 мА / 56 Ом

10 мин.

15 мин.

30 мин.

≥3,6

56

≥3,2

ER14335M

60 мА / 56 Ом

10 мин.

15 мин.

30 мин.

≥3,6

56

≥3,2

ER14505M

100 мА / 33 Ом

10 мин.

15 мин.

30 мин.

≥3,6

33

≥3,2

ER17335M

100 мА / 33 Ом

10 мин.

15 мин.

30 мин.

≥3,6

33

≥3,2

ER18505M

100 мА / 33 Ом

10 мин.

25 мин.

35 мин.

≥3,6

33

≥3,2

ER26500M

150 мА / 22 Ом

10 мин.

25 мин.

35 мин.

≥3,6

22

≥3,2

ER34615M

150 мА / 22 Ом

10 мин.

25 мин.

35 мин.

≥3,6

22

≥3,2

* проверку по критерию активации необходимо проводить через 1 час после депассивации.

Внимание! Для депассивации нельзя использовать короткое замыкание выводов элемента питания, поскольку это скорее всего приведет к выходу элемента из строя.

Особенности поведения ЛХИТ после его депассивации.


Зачастую депассивированный элемент пытаются проверить, подключая к нему нагрузку, близкую к максимальной. Так, если в спецификации указан максимальный постоянный ток 200 мА, то подключают соответствующую нагрузку. После этого наблюдая за показаниями вольтметра, видят в течение какого-то времени постепенное понижение напряжения на 0.1-0.3 В. Исходя из этого, делается вывод о том, что элемент разряжен. Но последующие проверки показывают, что это не всегда так.

Если нагрузка подключается на более ли менее длительный период времени (15-20 минут), то после спада напряжения можно увидеть его последующий рост до 3.2 В и даже выше. В том случае, когда нагрузка коммутируется в импульсном режиме с максимальным током для выбранного элемента, то в момент подключения наблюдается незначительное снижение напряжения с последующим восстановлением в момент отключения нагрузки, а после некоторого числа таких коммутаций напряжение имеет значение 3.2-3.3 В и практически не изменяется.

Если при этом ток нагрузки в несколько раз превышает номинальный, то напряжение на выходе элемента будет стабильным (3.4 В) с небольшим ростом до 3.5 В. По информации производителей, при разряде постоянным током, близким к максимальному, емкость элемента может снизиться до 40-50% по отношению к указанной в докумен­тации на него.

Депассивация литий-тионилхлоридных элементов
Депассивация литий-тионилхлоридных элементов

Разряд элемента максимально допустимыми токами в большинстве случаев лишён смысла, и на практике такой режим не используется, иначе элементы питания пришлось бы менять очень часто.

На практике чаще используется разряд элемента небольшим постоянным током или в импульсном режиме. В таких режимах депассивированные элементы, которые можно было бы вначале забраковать, ведут себя вполне приемлемо. Это можно объяснить тем, что при проведении первой депассивации элемент мог быть не полностью восстановлен (изначально была довольно глубокая его пассивация). Таким образом, последующий разряд его просто полностью восстановил. То есть, при разряде элемента повышенным током, он как бы еще раз прошел процесс активации, а при разряде импульсным током или относительно небольшим током этот процесс прошел незаметно.

Реальная ёмкость ЛХИТ.


Именно емкость батареи, как и её напряжение, являются самыми важными параметрами литий-тионилхлоридных батарей. Если знать реальную емкость и точный алгоритм работы устройства, всегда можно более ли менее точно определить срок службы устройства или момент, когда нужно заменить батарейку.

Как видно из рисунка ниже, по контролю напряжения на элементе предсказать время его разряда весьма сложно, поскольку кривая разряда пологая. Только непосредственно перед самым разрядом напряжение элемента быстро понижается, поэтому можно просто не успеть вовремя заменить батарейку.

Особенности работы литий-тионилхлоридных батареек

Точную емкость элемента питания можно узнать только разрядив его полностью, но делать это бесполезно, поскольку повторно разряженный элемент использовать нельзя. Так можно проверить только среднюю емкость батарей в партии, если протестировать несколько штук и усреднить результат.

Проблема в том, что даже если производитель честно указывает в спецификации емкость элемента питания, а в устройстве производится подсчет расходуемой энергии, то и в этом случае нельзя точно предсказать реальную емкость ЛХИТ. Причиной этому является нелинейная и непрогнозируемая зависимость емкости элемента от тока и режима разряда при различных температурах.

Пример разных кривых разряда показан на рисунке ниже, где видно, что при постоянной допустимой температуре, но при различном токе нагрузки, емкость элемента изменяется от 7,7 Ач до 3,9 Ач. Следует отметить, что график применим как для постоянного, так и для импульсного тока разряда.

Процесс разрядки литий-тионилхлоридных батареек

В реальном устройстве подобный режим практически невозможен, и потребление тока носит переменный характер. Как правило, большую часть времени устройство работает в режиме малого токопотребления, даже меньше чем 1 мА, а какую-то часть времени оно работает с другим значением потребляемого тока, вплоть до максимального.

Применение литий-тионилхлоридных батарейКроме этого, чаще всего устройство будет работать в широком температурном диапазоне, от этого тоже зависит емкость элемента. При каких-то значениях температуры емкость элемента увеличивается с ростом потребляемого тока (70°С на графике), а при каких-то, наоборот, уменьшается.

Предположим, что устройство постоянно потребляет ток 20 мА, при этом, в диапазоне температур -40...+70°С емкость элемента будет меняться от 3.4 Ач  до 7 Ач. В зависимости от температуры, емкость будет и уменьшаться и увеличиваться. При температуре 70°С емкость начинает расти при увеличении тока нагрузки. А вот будет ли наблюдаться такой же эффект при температуре 50°С или 60°С - непонятно.

Существуют и другие факторы, которые влияют на реальную емкость элемента. После импульса тока, когда устройство переходит в режим микропотребления, часть активного вещества батарейки расходуется на пассивацию (образование новой пленки). Чем больше будет импульсов - тем больше тратится этого вещества, а, следовательно, и запасённой в элементе энергии.

Даже если в вашем автономном устройстве кроме подсчета потребленной электроэнергии имеется контроль температуры, чтобы вводить поправочные коэффициенты, все равно нельзя точно определить остаточную емкость батарейки. В связи с этим, введено такое понятие как коэффициент использования батареи.

Коэффициент использования батареи показывает, какая часть её энергии будет использована, а какая просто уйдет в потери, связанные с зависимостью от тока потребления, температуры, саморазряда, с токами утечки на печатной плате, с пассивацией/депассивацией и другими факторами. Разумеется, коэффициент использования батареи всегда будет меньше 100%.

Компании-производители ЛХИТ рекомендуют использовать примерно такие значения коэффициента использования батареи:
для устройств с микропотреблением (единицы и десятки мкА) - ресурс 5-10 лет, от батареи можно взять не более 50-60% емкости.
для устройств с малым потреблением (менее 1 мА) - ресурс 3-5 лет, от батареи можно взять до 60-70% емкости.
для устройств со средним потреблением (единицы мА) - ресурс 2-3 года, от батареи можно взять до 85-90% емкости.
для высокотоковых устройств (средний ток несколько десятков мА) - ресурс 3-6 месяцев, от батареи можно взять до 95%.
Из этого расчета видно, что чем больше ток потребления - тем больше коэффициент использования батареи, но меньше срок службы. Впрочем, у некоторых производителей имеются отдельные линейки батарей для микротоковых и высокотоковых устройств, а также, высокотемпературные и низкотемпературные модели, поэтому лучше узнавать подробную информацию от конкретного производителя, если это возможно.

Выбирая гальванический элемент, следует ориентироваться на значение тока, при котором указана его емкость, и выбрать тот тип ЛХИТ, в котором это значение будет ближе к предполагаемому режиму работы устройства с учетом других параметров.

Как выбрать тип ЛХИТ.


Использование тионил-хлоридных батарей не всегда является выгодным в экономическом и техническом плане, перед выбором типа источника питания необходимо проанализировать во сколько обойдётся вам тот или иной химический элемент.

Например, требуется батарея для питания устройства со следующими параметрами:
Напряжение питания 1.8-5.5 В.
Ток потребления 5 мкА.
Срок службы 10 лет (90 тыс. часов).
Учтём наличие тока утечки на плате и примем его рав­ным 0.2 мкА.

Выбор источника питанияРассмотрим использование для этой цели литий-тионилхлоридного элемента. Чтобы не происходила пассивация элемента в устройстве, его необходимо постоянно нагрузить так, чтобы общий ток был более 10мкА. Примем этот ток равным 12мкА. Тогда за заданный срок службы элемент должен отдать емкость 90000ч х 12мкА = 1.08 Ач. Учтем ток утечки на плате (0.2 мкА) и саморазряд (1% в год), получим, что требуемая емкость составит 1.21 Ач. Учитывая коэффициент использования батареи (60%), надо выбрать элемент с емкостью не менее 2,01 Ач. Этому условию соответствует элемент типа ER14505 имеющий емкость 2,4 Ач (рисунок справа, а), со стоимостью примерно 2 USD.

Проведем этот же расчет для литий-диоксидмарганцевого элемента (обозначение CR), и получим, что нужно выбрать элемент с емкостью не менее 0.88 Ач. В этом случае уже не надо учиты­вать дополнительный депассивирующий ток. Учитывая коэффициент использования батареи, имеем, что можно выбрать элемент CR14250BL емкостью 0.9 Ач (рисунок справа, б) стоимостью примерно 1.6 USD. При всём при этом, элемент CR14250BL по габаритам в два раза меньше чем ER14505.

В данном конкретном случае выгоднее использовать элемент на основе литий-диоксидмарганцевой электрохимической системы, хотя по предварительным данным (таблица в начале страницы) это не так. Это происходит потому, что при использовании литий-тионилхлоридных элементов необходимо заложить дополнительные потери емкости элемента на то, чтобы не допустить его пассивации. Эти потери (7 мкА) даже больше, чем ток потребления устройства (5 мкА).

Таким образом, можно сделать вывод, что тионил-хлоридные элементы выгоднее применять тогда, когда полезная потребляемая энергия больше, чем дополнительные потери на недопущение пассивации, в противном случае лучше использовать литий-диоксидмарганцевые элементы.

литий-тионилхлоридные батареи разных производителейВ настоящее время на рынке представлены ЛХИТ большого числа производителей. При этом, параметры, указанные в спецификациях их изделий, одного и того же форм-фактора и типа, очень похожи друг на друга.

Но цена однотипных элементов различных производителей может отличаться в несколько раз. Опыт эксплуатации этих элементов показывает, что если они эксплуатируются в нормальных условиях и в режиме, не сильно отличающемся от номинального, то и их поведение будет примерно одинаковым. Следовательно, в этом случае можно выбрать менее дорогой элемент.

Но, если ЛХИТ должен работать в режимах, близких к предельным и по электрическим параметрам, и по условиям эксплуатации, то следует выбирать более дорогие элементы, имеющие гораздо меньший эффект пассивации. Это же относится и к случаям, когда есть повышенные требования к надежности и безопасности устройства, или если оно должно работать, без замены элементов питания, в течение длительного времени - более 10-12 лет.

Литий-тионилхлоридные батареи имеют недостатки, в том числе наличие эффекта пассивации и сравнительно высокую стоимость, однако это не должно останавливать от использования этих источников тока. Можно и нужно использовать литий-тионилхлоридные батареи во многих областях, особенно там, где проблематично применять другие типы батарей. Главное — не забывать об особенностях их применения.

Применение тионил-хлоридных элементов питания.


Применение тионил-хлоридных элементов питанияОсновные области, в которых LiSOCl2 батарейки применяются повсеместно для обеспечения автономного и аварийного питания:
• приборы учета энергоресурсов - счетчики воды, газа и электроэнергии.
• датчики контроля с дистанционным сбором информации.
• GPS-трекеры и навигационные системы.
• автомобильные охранные системы.
• датчики охранно-пожарных сигнализаций.
• электронные систем контроля доступа.
• накопители CMOS.
• банкоматы и торговые автоматы.
• аппаратура внутритрубного диагностического оборудования.
• телеметрические приборы.
• системы ночного видения.
• системы радиопеленгации животных при изучении их миграции.
• промышленная электроника.
• приборы с высоким энергопотреблением.
• схемы резервного питания.
• автономные устройства, работающие в труднодоступных местах при жестких климатических условиях.
Информация для статьи взята из открытых источников.
Дата редактирования: 13.02.2018.








На главную

Добро пожаловать в интернет-магазин светодиодных фонарей КупиФонарь.kz! Мы предлагаем большой ассортимент фонарей и принадлежностей к ним по адекватным ценам. Здесь вы обязательно найдёте нужный вам товар, поторый можно заказать с доставкой по Казахстану, или купить в магазине в г. Алматы!
фонарь алматы, купить фонарь, фонарик алматы, 18650 алматы, промышленный фонарь, взрывозащищенный фонарь Google Рейтинг@Mail.ru

Подробнее...

Что нового?


Все новости