Information

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2 Eigenschaften
2.1 Allgemeines
Diese Broschüre behandelt Tadiran Lithium Batterien.
Sie gehören zum 3,6 Volt Lithium/Thionylchlorid-System.
Es werden vier Baureihen in Serie gefertigt, die sich
durch Details im Fertigungsablauf unterscheiden und für
den jeweiligen Verwendungszweck ausgelegt sind. Die
Merkmale werden in den folgenden Stichwörtern zusam-
mengefaßt.
Baureihe Stichwort
SL-300 normaler Einsatz und Pufferbetrieb
SL-500 erweiterter Temperaturbereich
SL-700/2700 iXtra für dauerhaft hohe Leistungsfähigkeit
SL-800/2800 XOL für ausgedehnte Betriebsdauer
Die Baureihen werden im einzelnen am Ende dieses
Kapitels und im Tadiran Produktkatalog beschrieben.
Bei den Daten und Eigenschaften, die in dieser Bro-
schüre wiedergegeben sind, handelt es sich um
Angaben rein beschreibender Art, die auch von der
jeweiligen Anwendung abhängig sind und nicht als
Zusicherung von Eigenschaften oder Verlängerung der
nach unseren jeweiligen Geschäftsbedingungen gültigen
Gewährleistungsfragen zu verstehen sind.
2.2 Spannungslage
Stabile Spannung
Bei Lithium/Thionylchlorid-Batterien bleibt die Span-
nung im allgemeinen während der Entladung konstant.
Die Entladekurve ist typischerweise rechteckig, wie
man anhand der Abbildung 2-1 sehen kann. Ein ger-
ingfügiger Abfall der Spannung kann bei Entladung
mit mittleren Strömen auftreten. Er ist auf den Anstieg
des Innenwiderstandes zurückzuführen. Immer wenn
die Entladung unterbrochen wird, geht die Spannung
zurück auf den Ursprungswert. Dadurch ist es möglich,
praktisch 100 % der verfügbaren Kapazität der Batterie
auszunutzen, und zwar auf einem Spannungsniveau von
deutlich mehr als 3 Volt. Weitere Angaben hierzu folgen
in Abschnitt 2.9.
Spannungssack
Wenn eine Batterie zum ersten Mal nach längerer
Lagerung belastet wird, fällt die Spannung von der
Leerlaufspannung (OCV, open circuit voltage) auf den
Wert der Betriebsspannung ab, der vom Entladestrom
abhängig ist. Bei kleinen Strömen stabilisiert sich die
Spannung sofort, s. Kurve A in Abbildung 2-2. Bei
relativ hohen Strömen kann jedoch eine Übergangspe-
riode eintreten, in der die Spannung anfangs unter das
Spannungsplateau absinkt, bevor sie sich wieder stabil-
isiert. Die Kurve B in Abbildung 2-2 beschreibt den Fall,
bei dem die Spannung während der Übergangsperiode
über der Abschaltspannung von typischerweise 2,5 bis 3
Volt liegt. Bei noch höheren Strömen kann die Spannung
kurzfristig unter die Abschaltspannung sinken (Kurve
C). Die Zeit bis zum Erreichen der Abschaltspannung
wird in diesem Fall als Verzögerungszeit bezeichnet. Der
niedrigste Spannungswert heißt Minimalspannung oder
TMV (transient minimum voltage).
Dieser Spannungssack wird durch das Phänomen der
Passivierung hervorgerufen. Es steht im Zusammenhang
mit dem Schutzfilm, der sich auf der Anodenoberfläche
bildet und eingehender in Kapitel 3 beschrieben wird.
Wenn eine Batterie erst einmal depassiviert ist, d.h. die
Spannung das normale Plateau erreicht hat, passiviert
sie erst wieder, wenn der Strom für lange Zeit unterbro-
chen wird.
Das Ausmaß der Passivierung ist eine Funktion von
Lagerdauer, Strom, Temperatur während der Lagerung
und mechanischen Aspekten. Beispielsweise nimmt die
Passivierung mit der Lagerdauer zu, ebenso mit stei-
gender Temperatur. Depassivierung kann durch Strom-
fluß erreicht werden, aber auch durch mechanische
Schocks, Vibration und Temperaturzyklen. Als Daumen-
regel verhindert ein Strom von 2 μA/cm
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der Anoden-
fläche die Passivierung und läßt zu, daß die Spannung
über der Abschaltspannung typischer Anwendungen
bleibt. Dasselbe kann durch tägliche Pulse mit dem
entsprechenden Durchschnittsstrom oder etwas darunter
erreicht werden.
Spannung /V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Kapazität /Ah
0000000 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2
Spannung /V
0,0
0,5
1,0
1,5
2,0
2,5
3,0
3,5
4,0
Arbeitsspannung (Plateau)
Zeit
Entladeschlußspannung (typisch)
t=0
Verzögerungszeit
TMV
Minimal-
spannung
A
B
C
Leerlauf-
spannung
Abbildung 2-1
Entladekurven von Zellen
der Größe ½AA, Type
SL-350, bei +25 °C.
Graue Kurve:
180 Ω (30 Stunden)
Blaue Kurve:
180 kΩ (4 Jahre)
Die Kreise deuten die
Erholung der Spannung
auf 3,67 Volt an (unterbro-
chene Linie), immer wenn
die Entladung unterbro-
chen wird.
Abbildung 2-2
Spannungsverzögerung
A niedriger Strom:
keine Spannungsverzö-
gerung
B mittlerer Strom:
Spannung bleibt ober-
halb der Abschaltspan-
nung
C hoher Strom:
Spannung sinkt
kurzzeitig unter die
Abschaltspannung
Tadiran Batteries
Technische Broschüre