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Dec 26, 2019 Pageview：661
¿Son recargables las baterías de dióxido de litio y azufre?
No, las baterías de dióxido de litio y azufre no son recargables. Son una tecnología avanzada de batería primaria que supera a otros tipos de pilas no recargables, como las pilas alcalinas. Las baterías de dióxido de litio y azufre no deben confundirse con las de litio y azufre. Este último, también escrito como Li-S, es un tipo de batería secundaria recargable reconocida por su alta energía específica. Este tipo de tecnología de batería es relativamente ligera, con una densidad comparable a la del agua. Por otro lado, el óxido de litio y azufre tiene el doble de voltaje que una batería alcalina común, lo que significa que puede reemplazar dos baterías alcalinas con una sola batería de litio y dióxido de azufre. Lo único que probablemente tendría que cambiar es modificar el dispositivo electrónico o ensamblar una celda falsa para compensar el espacio sobrante en el dispositivo.
¿Qué sucede cuando el azufre reacciona con el litio?
Cuando el azufre reacciona con el litio, forma un precipitado de sulfuro de litio soluble. La reacción se lleva a cabo convenientemente en amoníaco anhidro para obtener resultados más efectivos, y la ecuación es la siguiente:
2 Li + S → Li2S
¿Cómo funciona la batería de dióxido de litio y azufre?
Las baterías de litio, dióxido de azufre, se componen de litio metálico, el metal más ligero, ánodo y cátodo líquido formado por un colector de corriente de carbono poroso lleno de solución de dióxido de azufre (SO2) como electrolito. Estas baterías suministran un voltaje de 2,8 V y tienen densidades de alta energía de aproximadamente 250 Wh / kg junto con la capacidad de proporcionar ráfagas repetidas de alta potencia de hasta 400 W / k. Esto se obtiene principalmente de la construcción en espiral y se utiliza en muchas de las aplicaciones a las que se somete este tipo de celda.
Características principales del dióxido de litio y azufre
Alta densidad de energía
Un solo dióxido de litio-azufre 'D' es capaz de producir aproximadamente 21Wh cuando se carga a tasas de corriente de 10 C, que son alrededor de 250Wh / kg de energía producida. Para proporcionar la misma cantidad de energía en condiciones similares, se necesitarían más de dos baterías alcalinas o aproximadamente 20 celdas de zinc, lo que demuestra que el dióxido de litio y azufre aporta más a la mesa en términos de densidad de potencia.
Baja resistencia interna
Una batería de litio-dióxido de azufre incorpora una construcción de placa enrollada que proporciona una gran superficie de placa. Esta propiedad permite que las células funcionen con poca resistencia y sigan produciendo grandes cantidades de corriente. La baja resistencia de estas baterías se mantiene a lo largo de su vida útil y solo aumenta gradualmente a medida que la batería parece estar en sus etapas finales de degradación. Esto hace que dicha celda sea muy eficiente y con una curva de voltaje plana.
Curva de descarga plana
El voltaje terminal de una batería de dióxido de litio-azufre es excepcionalmente estable, lo que la hace capaz de mantener un voltaje terminal constante hasta el último 15% de la vida útil de la batería para altas tasas de descarga. En tasas de descarga más bajas, el voltaje del terminal es capaz de permanecer casi constante hasta el último 5% de la vida útil de la batería.
A salvo
La batería de dióxido de litio y azufre tiene un historial de seguridad estupendo y desde entonces ha sido adoptada por agencias militares para diversas aplicaciones.
Altos voltajes terminales
El voltaje de celda abierta sin una carga adjunta es de aproximadamente 3 V y cae a aproximadamente 2,8 V cuando se conecta a una carga. Cuando se encuentran bajo altas tasas de descarga durante temperaturas frías, el voltaje de la celda es capaz de caer a aproximadamente 2,3 V.
Ligero
Solo pesan unos 85g ya que utiliza materiales ligeros pero altamente reactivos en su composición. El ánodo de metal litio, el cátodo de carbono y otros reactivos de dióxido de azufre son materiales extremadamente ligeros en cuanto a su contenido energético. Una batería de dióxido de litio y azufre pesa aproximadamente la mitad del peso de una pila alcalina y, al mismo tiempo, produce el doble de energía.
Amplio rango de temperatura
La química de litio-dióxido de azufre puede tolerar un amplio rango de temperatura que va desde aproximadamente -60 ° C hasta aproximadamente 80 ° C. Muchas otras tecnologías de baterías funcionan mal a temperaturas bajo cero y también pueden arruinarse o degradarse cuando se someten a temperaturas elevadas. A alrededor de -40 ° C, las baterías de dióxido de litio y azufre son capaces de retener aproximadamente el 50% de su capacidad cuando suministran alrededor de 0.5A. Al suministrar 0,1 A, es capaz de mantener entre el 65% y el 85% de su tamaño cuando proporciona 0,01 A.
Esto significa que estas celdas pueden soportar los calores del desierto y aun así ofrecer un rendimiento excelente con años de servicio. Las baterías alcalinas estándar, por otro lado, no funcionan cuando la temperatura desciende por debajo del punto de congelación y también conduce a una vida útil reducida. Esto los hace inadecuados para operaciones en condiciones climáticas frías y sofocantes e incluso se dañan cuando se almacenan durante períodos prolongados en condiciones tan extremas.
Larga vida útil
Las baterías tienen una vida útil prolongada de unos diez años. Lo único de ellos es que se pueden almacenar a temperatura ambiente durante el mismo período y aún son capaces de retener aproximadamente el 70% de la capacidad de la batería. Sin embargo, la vida útil se reduce a aproximadamente cinco años a temperaturas sustancialmente elevadas durante el almacenamiento. La química de estas baterías es una característica fantástica porque cuando se almacenan a temperaturas significativamente altas durante períodos prolongados, producen una capa pasiva que se forma sobre el ánodo. Se sabe que esta capa contribuye a la larga vida útil de la batería, ya que una vez que la celda se pone en funcionamiento, desaparece rápidamente pero tiende a suprimir temporalmente el voltaje terminal de la celda.
Algunas de las aplicaciones importantes del dióxido de litio y azufre incluyen:
Desfibriladores cardiacos
Baliza transmisores de localización de emergencia
Comunicación por radio militar
Alarmas y otros dispositivos inalámbricos de seguridad.
Contadores electronicos
Dispositivos de seguimiento
Electrónica profesional
Conclusión
Cuando se trata de utilizar y comercializar celdas primarias en varias aplicaciones que no requieren baterías secundarias, entonces usar celdas de dióxido de litio y azufre sería la mejor opción. Estas baterías han demostrado contener una cantidad significativa de energía en comparación con otras celdas primarias como las baterías alcalinas y de cobalto o zinc y, por lo tanto, pueden ser una fuente confiable de energía confiable pero desechable. Sin embargo, para que esta tecnología de baterías le brinde los beneficios máximos mencionados en esta guía, deberá cuidarlos y usarlos de la manera correcta y apropiada.
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