СКЛАД БАТАРЕЕК 18 октября 2017

Пассивация и депассивация литиевых элементов питания.

Низкий ток саморазряда, долгий срок хранения – безусловные достоинства литиевых элементов питания. Эти свойства своим существованием обязаны тончайшей изолирующей пленке хлорида лития образующейся на поверхности металлического литиевого электрода. Такой процесс называется пассивацией. В связи с этим эффект пассивации также известен как TMV-эффект (transient minimum voltage effect — эффект минимального переходного напряжения). Она возникает немедленно, еще в момент сборки элемента на конвейерной линии предприятия-изготовителя, как только литий вступает в контакт с тионилхлоридом. А возникнув, она прерывает взаимодействие реагентов, останавливает реакцию. Еѐ существование проявляется главным образом в низком токе саморазряда. Еще одно проявление - в момент подключения источника к нагрузке наблюдается пониженное напряжение на клеммах батареи. Если номинальное напряжение у Li/SOCl2 ХИТ при стандартном токе разряда должно быть порядка 3,6 В, то из-за изолирующей пленки оно может понизиться до 2,3-2,7 В или даже еще ниже. С течением времени толщина хлорида лития нарастает, а пропорционально толщине пленки растет и сопротивление изоляции, снижается выходное напряжение и уменьшается разрядный ток. Необходимо понимать, что эффект пассивации присущ всем без исключения элементам питания литий-тионилхлоридной группы. Всех типоразмеров и всех производителей. Именно пассивация препятствует саморазряду элемента и делает возможным хранение литиевых источников тока этой формулы в течении беспрецедентных 10 лет. Скорость пассивации — это скорость протекания естественной химической реакции внутри источника тока, которую можно достаточно эффективно регулировать с помощью температуры хранения и освежающих активационных разрядов. Эффект пассивации не представляет непреодолимых трудностей ни для производственных, ни для сервисных предприятий. Однако о нем необходимо знать и помнить для того, чтобы правильно интерпретировать конкретные ситуации и результаты измерений, организовать эффективную складскую приемку, хранение и контроль качества литий-тионилхлоридных элементов питания.


В аппаратуре большую часть времени пребывающей в выключенном состоянии или потребляющей микротоки, перед началом работы следует производить ручную активацию источника питания. Этот процесс называется депассивация. Для депассивации нужно подвергнуть батарейки кратковременному импульсу разрядного тока в 10-20 миллиампер. Это действие должно разрушить или ослабить пассивную пленку на литиевом электроде. Активацию можно считать выполненной, если напряжение на нагрузке восстановилось до рабочего уровня (превысило 3В). В системах с постоянной готовностью эта процедура должна повторяться каждые полгода или чаще. При этом нужно иметь ввиду, что емкость батареи соответственно уменьшается. Если периодическая ручная активация невозможна т.к. прибор находится в недоступном положении или его работа осуществляется автономно и нельзя её прервать, то можно программно, с требуемой периодичностью, принудительно переводить электронику в режим максимального потребления. Предполагается, что ток потребления в этом случае окажется достаточным для активации элемента питания. Однако, можно попытаться сделать это в уже готовом приборе. Тем более, что иногда для этого достаточно заменить ПЗУ программ, размещенное в «панельке» рядом с микроконтроллером, не производя никаких паек. Если элемент питания устанавливается на плату способом пайки волной припоя, то порой оказывается, что короткого интервала, когда полюсы батареи замыкаются накоротко через расплав олова, вполне достаточно для активации источника. Кратковременный, но мощный токовый импульс может «оживить» батарейку. Если депассивацию не проводить, то в первое время работы будет наблюдаться провал напряжения. Это приходится наблюдать при установке новой литиевой батарейки в материнскую плату персонального компьютера. Батарейка начинает поддерживать память часов реального времени спустя 2-3 дня после установки. Это время необходимо для разрушения пассивной пленки.