Пассивация як важлива особливість літієвих неперезаряджувальних джерел живлення (ІП)
Для багатьох користувачів літієвих ІП пассивация залишається труднооб'яснімим явищем. Дана глава присвячена проблемі пассивации літієвих осередків і можливої боротьби з нею.
Під пасивацією розуміється тонка плівка з високим опором, що утворюється на літієвому аноді. Ця плівка формується в результаті взаємодії електроліту з літієвим анодом. Завдяки пасивації і існують літієві ІП, оскільки плівка уповільнює процес розряду і розкладання літію, зменшує швидкість саморозряду і продовжує термін зберігання акумулятора.
Негативним наслідком пассивации є затримка напруги. Затримка напруги виникає при додатку до осередку навантаження як показано на малюнку 1.
Ріс.1- Крива залежності напруги від часу
Після додатки до осередку навантаження високий опір пассіваціонной плівки викликає різке падіння напруги. Процес розряду поступово руйнує плівку, тим самим, знижуючи внутрішній опір осередку. Це призводить до збільшення напруги осередку, яке повинно залишатися стабільним під час розряду при незмінних інших умовах протікання процесу. При збільшенні навантаження після стабілізації напруги воно може знову впасти до того моменту, коли пассіваціонная плівка знову не буде повністю вилучена. Якщо прибрати або зменшити навантаження пассіваціонная плівка відновиться і стане впливає чинником при наступному використанні. Існує кілька параметрів, що збільшують ступінь пасивації і впливають на довжину і глибину затримки напруги.
А саме:
- Здатність навантаження осередки. При високому струмі навантаження затримка збільшується, при малому - майже не відчутна.
- Хімія. Навіть незначні зміни хімічного складу впливає на пасивацію.
- Тривалість зберігання. Зазвичай тривалість зберігання прямо пропорційно ступеня пасивації. Тому старі осередки більш схильні до ефекту затримки напруги.
- Температура зберігання. Занадто висока температура зберігання збільшує ступінь пасивації. Особливо серйозні проблеми можуть виникнути при зберіганні осередків в непровітрюваному приміщенні при високій температурі. Рекомендується зберігати осередки в приміщеннях з контролем клімату.
- Температура розряду. Подібно зберігання при високій температурі розряд при низькій температурі сприяє пасивації.
- Умови попереднього розряду. Частковий розряд, а потім видалення навантаження збільшують ступінь пасивації в порівнянні з новою осередком. Тому при вторинному використанні затримка напруги буває більш яскраво вираженою.
Зазвичай затримка напруги, викликана пасивацією, не доставляє проблем користувачам літієвих осередків. Однак, необхідно враховувати ефект пасивації при виборі літієвих ВП. Користувачі можуть отримати цю інформацію у виробника літієвих осередків.
У деяких випадках пассивация не грає великої ролі, і затримка напруги буває майже не помітна. З іншого боку, якщо прилад не обладнано засобами подолання затримки напруги (reset, turn-off, fail і т.д.), то перед використанням осередки повинні бути піддані депассіваціі. Процес депассіваціі полягає в розряді постійним струмом. Метою депассіваціі є підготовка осередки для недопущення падіння її напруги нижче мінімально допустимого значення напруги приладу. Тривалий розряд осередку певним значенням струму дозволяє заздалегідь пройти точку різкого падіння напруги.