Літієва батарея - первинна електрична батарея, в якій використовується металевий літій чи з'єднання літію в якості анода. Залежно від конструкції і хімічних сполук, що використовуються, літієві батареї можуть видавати напругу від 1,5 В (як і у випадку з вуглецево-цинковими або лужними батареями) до приблизно 3,7 В, що вище, ніж в будь-яких інших батарей. Тому потрібно бути уважним, щоб не допускати помилок випадкових замін батарей з робочою напругою 1,5 В на літієві, напруга яких значно більше.
На відміну від літій-іонних батарей, які є акумуляторами, і в яких використовується з'єднання інтеркальованого літію, в літієвих батареях використовується металевий (нуль-валентний) літій. В літій-іонних акумуляторах іони літію знаходяться в активних речовинах електродів, а не в металевих пластинах.
Літієві батареї бувають циліндричної і дискової форми
опис
Літієві батареї мають високі енергетичні характеристики і розширеним діапазоном експлуатаційних можливостей.
Існує цілий ряд літієвих батарей великої ємності (десятки і сотні ампер-годин) спеціального призначення. До родини «літієвих батарей» відносяться багато батарей з різними типами катодів і електролітів. постійний пошук матеріалів електродів і складу електроліту для літієвих батарей призводить до створення батарей з різною хімічною структурою: літій-тіонілхлорідніх (LiSOCl 2), літій-пятиокись ванадію (LiV 2 O 5), літій-двоокис сірки (LiSO 2), літій -трьохокіс молібдену ( LiMoO 3), літій-фторид міді (CuF 2), літій-хромат срібла (LiAg 2 CrO 4), літій-сульфід міді (LiCuS).
Найбільш поширеним типом літієвої батареї, яка широко використовуються в побутових приладах є батарея, в якій в якості анода використано металевий літій, а діоксид марганцю - в якості катода, з розчиненою в органічному розчиннику сіллю літію. Тип літієвих батарей на основі літій / оксидів марганцю (Li / MnO 2 і Li / Mn 2 O 4) найбільш вивчений і технологічно відпрацьований. Їх ємність нижче, ніж у матеріалів на основі кобальту, але вони дешевші і не вимагають такого складного контролера для управління процесами заряд-розряд.
Висока реактивність літію, вплив вологості повітря на стан електродів і електроліту визначають підвищену складність при виготовленні батарей, необхідності проведення технологічних операцій в герметичних блоках в атмосфері аргону і сухих приміщеннях. Підвищені вимоги пред'являються до герметизації літієвих батарей, - оскільки має бути виключена можливість витоку електроліту або попадання всередину повітря і парів води, з метою запобігання виникненню небезпеки пожежі або вибуху батареї. Герметизація літієвих батарей, можлива внаслідок використання хімічних систем, не виділяють гази в процесі розряду.
Дуже суттєвою перевагою літієвих батарей є їх здатність до тривалого зберігання в стані готовності до роботи. А в поєднанні з дуже малими швидкостями реакцій саморазряда існує можливість зберігати літієві батареї в стані готовності до роботи протягом 5-10 років без необхідності створення спеціальних умов зберігання.
застосування
Літієві батареї використовують там, де потрібна висока стабільність робочої напруги протягом багатьох років експлуатації - в годиннику, фотокамерах, калькуляторах, для захисту пам'яті інтегральних схем, в вимірювальних приладах і медичному обладнанні. У кардіостимуляторах і інших імплантовуваніх електричних медичних пристроях для літієвих батарей використовують спеціалізовані літій-йодид батареї розраховані на 15 і більше років.
Літієві батареї забезпечують питому енергію по масі до 330 Вт · год / кг, що приблизно в три рази вище, ніж в ртутних і срібно-цинкових, і в чотири рази вище ніж в лужних батарей. Питома енергія за обсягом в літієвих батарей на 50% вище, ніж в ртутних, і на 100% вище, ніж в лужних. Літієві батареї мають менші масові і габаритні показники, великий термін зберігання (досягає 5-10 років і більше).
Літієві батареї мають стабільну напругу в широкому діапазоні розрядних струмів, більш працездатні в широкому інтервалі температур, ніж лужні батареї.
Літієві батареї первинного типу складають 28% продажів всіх первинних батарей в Японії, але тільки 1% всіх продажів батарей в Швейцарії. А в Великобританії і ЄС - всього 0,5% всіх продажів разом з батареями вторинних типів.