У вас когда-нибудь с самого начала садилась неперезаряжаемая литиевая батарея? То, что вы, вероятно, испытали, было продолжительным состоянием пассивности.
Пассивация элемента — важная характеристика литиевых батарей, которую может быть очень трудно понять любому (и каждому). Так как же происходит эта «пассивация»?
Пассивация представляет собой очень тонкий, очень стойкий самоорганизующийся слой, образующийся на поверхности литиевого анода. Без пассивирующего слоя этот тип литиевой батареи не существовал бы, потому что литий разряжался бы и разрушался довольно быстро. Это преднамеренная стена, предназначенная для предотвращения потери заряда батареи в ожидании использования, что обеспечивает чрезвычайно длительный срок ее хранения.
Наиболее очевидным эффектом пассивирующего слоя является временное падение напряжения или задержка напряжения. Задержка напряжения возникает, когда на ячейку помещается нагрузка, как показано на следующем рисунке:
После приложения нагрузки к ячейке высокое сопротивление пассивирующего слоя вызывает быстрое падение напряжения ячейки. Реакция разряда медленно удаляет пассивирующий слой, тем самым снижая внутреннее сопротивление элемента. Это, в свою очередь, приводит к тому, что напряжение элемента достигает пикового значения, которое должно оставаться постоянным, если другие условия разряда не меняются. Если после стабилизации напряжения на ячейке нагрузка возрастает, то она может снова упасть до полного удаления пассивирующего слоя.
Как только нагрузка будет удалена или снижена, пассивирующий слой восстановится, и задержка напряжения может стать фактором при приложении последующих нагрузок.
Если Supercell хранился в течение длительного времени, он создаст пассивирующий слой. Положительной стороной этого является то, что он защищает аккумулятор от саморазряда. Это дает аккумулятору долгий срок службы. Отрицательной стороной является то, что этот слой вызовет падение напряжения при первом приложении нагрузки. Однако пассивирующий слой будет постепенно исчезать после того, как к аккумулятору будет приложена нагрузка в течение некоторого периода времени. Как только слой исчезнет, выходное напряжение должно вернуться к номинальному уровню. Если ячейка имеет толстый пассивирующий слой, начальное напряжение может быть довольно низким (<3 Вольт). Чем толще слой, тем меньше напряжение и тем больше времени потребуется, чтобы он исчез. Наш поставщик Supercell не сообщает точное время, необходимое для удаления пассивирующего слоя. В их примечаниях к приложению говорится:
Случается, что напряжение батареи становится настолько низким из-за пассивации, что передатчик выключается, потому что оно падало ниже порога низкого напряжения. Если вы повернете передатчик, он должен снова проснуться и повторить попытку. Возможно, вам придется сделать это несколько раз, прежде чем слой пассивации исчезнет и напряжение станет стабильным.