Li-ion และ Li SOCl2 ต่างกันอย่างไร?

ในขอบเขตของแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน (Li-ion) และเซลล์ลิเธียม-ไทโอนิลคลอไรด์ (Li-SOCl₂) มีความพิเศษเนื่องจากมีคุณสมบัติและการใช้งานที่แตกต่างกัน อย่างไรก็ตาม ทั้งสองนี้ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับลิเธียมเป็นส่วนประกอบหลัก แต่มีเคมี ประสิทธิภาพ ข้อควรพิจารณาด้านความปลอดภัย และอุตสาหกรรมที่แตกต่างกัน จําเป็นต้องทราบว่าการรู้ความแตกต่างเหล่านี้เป็นสิ่งสําคัญมากเมื่อเลือกเทคโนโลยีแบตเตอรี่ที่เหมาะสมสําหรับวัตถุประสงค์ที่กําหนด

เคมี

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีอิเล็กโทรดสองขั้ว: ขั้วบวก Li และแคโทดที่ประกอบด้วยวัสดุต่างๆ เช่น โคบอลต์ออกไซด์ นิกเกิล-แมงกานีส-โคบอลต์ (NMC) หรือลิเธียมไอรอนฟอสเฟต (LFP) ตัวทําละลายอินทรีย์มักจะละลายเกลือลิเธียมที่ทําหน้าที่เป็นอิเล็กโทรไลต์ซึ่งช่วยให้ลิเธียมไอออนเคลื่อนที่ผ่านอิเล็กโทรด ในระหว่างการคายประจุการปล่อยพลังงานจะเกิดขึ้นเมื่อลิเธียมไอออนเคลื่อนไปยังแคโทดจากขั้วบวกทั่วอิเล็กโทรไลต์

แบตเตอรี่ Li SOCl₂

ในทางกลับกัน ลิเธียมทําหน้าที่เป็นวัสดุขั้วบวก ในขณะที่ไทโอนิลคลอไรด์ (SOCl₂) ใช้เป็นวัสดุแคโทดในแบตเตอรี่ลิเธียม-ไทโอนิลคลอไรด์ รูปแบบที่พบบ่อยที่สุดของอิเล็กโทรไลต์ในเซลล์เหล่านี้คือ LiAlCl₄ ที่ละลายใน SOCl₂ เคมีดังกล่าวให้ความหนาแน่นของพลังงานสูงและแรงดันไฟฟ้าที่ค่อนข้างคงที่ จึงเหมาะอย่างยิ่งสําหรับการใช้งานที่ต้องการอายุการเก็บรักษาที่ยาวนานและพลังงานสูง

การแสดง

ความหนาแน่นของพลังงาน

ในขณะที่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเป็นที่รู้จักในด้านความหนาแน่นของพลังงานสูงส่งผลให้รันไทม์นานขึ้นสําหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพาและรถยนต์ไฟฟ้า แบตเตอรี่ Li-SOCL2 สามารถให้ความหนาแน่นของพลังงานที่สูงขึ้น เพื่อให้สามารถปรับใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพในที่ที่พื้นที่หายากและกําลังสูงสุดมีความสําคัญมากที่สุด

แรงดันไฟฟ้าและลักษณะการคายประจุ

โดยปกติแบตเตอรี่ประเภทนี้มีช่วงแรงดันไฟฟ้าเล็กน้อย 3.6-3.7V โดยมีเส้นโค้งการคายประจุแบบแบนจนถึงรอบหมดอายุการใช้งาน ในทางกลับกันแรงดันไฟฟ้าเริ่มต้นของ Li-SOCL2 อยู่ที่ประมาณ 3.6V ซึ่งจะค่อยๆลดลงระหว่างการคายประจุ ดังนั้นLi-SOCL2เซลล์เหมาะสําหรับการใช้งานที่ต้องการการควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่แม่นยําหรืออายุการเก็บรักษาที่ยาวนาน

ความปลอดภัย

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนอยู่ภายใต้การตรวจสอบอย่างถี่ถ้วนในแง่ของความปลอดภัย โดยเฉพาะอย่างยิ่งในส่วนที่เกี่ยวข้องกับการหนีความร้อนและอันตรายจากไฟไหม้เนื่องจากการใช้ตัวทําละลายอินทรีย์ที่สามารถติดไฟได้ง่ายที่อุณหภูมิจุดระเบิดต่ํา อย่างไรก็ตาม มีการปรับปรุงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนสมัยใหม่อย่างมีนัยสําคัญ เนื่องจากปัจจัยหลายประการ เช่น ความก้าวหน้าในระบบการจัดการแบตเตอรี่

แบตเตอรี่ Li SOCl₂

ในทางตรงกันข้าม การไม่ติดไฟของอิเล็กโทรไลต์ทําให้แบตเตอรี่ Li-SOCl₂ โดยทั่วไปปลอดภัยกว่าแบตเตอรี่ Li-ion แม้ว่าจะต้องมีข้อควรระวังเป็นพิเศษในขณะจัดการและจัดเก็บ เนื่องจากประกอบด้วยวัสดุที่เป็นพิษและกัดกร่อน

โปรแกรม ประยุกต์

แบตเตอรี่ Li-ion

การใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่แพร่หลายมีตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์แบบพกพา เช่น โทรศัพท์มือถือและแล็ปท็อป ไปจนถึงรถยนต์ไฟฟ้า (EV) และระบบกักเก็บพลังงาน เนื่องจากความหนาแน่นของพลังงานสูงอัตราการคายประจุตัวเองค่อนข้างต่ําอายุการใช้งานที่ยาวนาน แต่การใช้งานสําหรับผู้บริโภคและอุตสาหกรรมจํานวนมากชอบ

แบตเตอรี่ Li-SOCl₂

แม้ว่าจะพบได้น้อยกว่าเมื่อเทียบกับแบตเตอรี่แบบชาร์จไฟได้ประเภทอื่นๆ ส่วนใหญ่ แต่แบตเตอรี่ Li–SOCL2 พบการใช้งานเฉพาะกลุ่มที่มีความหนาแน่นของพลังงานสูง ตัวอย่างที่โดดเด่น ได้แก่ อุปกรณ์ทางทหารและการบินและอวกาศ สัญญาณระบุตําแหน่งฉุกเฉิน อุปกรณ์ทางการแพทย์ เช่น Implantable Cardioverter-Defibrillators (ICDs)

บทสรุป

โดยสรุป แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนและลิเธียมซัลเฟอร์ออกซีคลอไรด์แตกต่างกันอย่างมากในด้านเคมีในด้านประสิทธิภาพด้านความปลอดภัยและการใช้งาน แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมักใช้เนื่องจากมีพลังงานหนาแน่นและความยืดหยุ่น ในขณะที่แบตเตอรี่ Li-SOCl2 มีจุดแข็งที่โดดเด่น เช่น ความหนาแน่นของพลังงาน ความเสถียรของแรงดันไฟฟ้า และทางเลือกที่ปลอดภัยกว่าสําหรับการใช้งานเฉพาะบางประเภท การเลือกเทคโนโลยีแบตเตอรี่ควรคํานึงถึงความต้องการเฉพาะของแอปพลิเคชัน รวมถึงความต้องการด้านพลังงาน ขีดจํากัดขนาด ปัญหาด้านความปลอดภัย และผลกระทบด้านต้นทุน