Напруга акумулятора (Li-SOCl) змінюється залежно від орієнтації

Ми використовуємо цей літієвий акумулятор 3,6 В (ER14505) для живлення мікроконтролера в одному з наших пристроїв. Пристрій здатний повідомляти про рівень заряду акумулятора. Оскільки поріг відключення контролерів становить 2,7 В, ми використовуємо діапазон від 2,9 В до 3,5 В для повідомлення 0-100% (акумулятор слід замінити @ 0%).

Під час тестування пристрою ми помітили деякі спорадичні краплі в межах 20-40%, які ми не змогли пояснити. Під час нашого дослідження ми помітили, що напруга акумулятора коливається до 200мВ залежно від орієнтації пристрою!

Тож ми схопили один акумулятор і мультиметр і зробили кілька тестів:

• Без навантаження напруга залишається однаковою
• Завдяки навантаженню 150 Ом (22mA@3.3V), ми змогли підтвердити, що напруга змінюється майже на 200 мВ від найкращого до гіршого випадку орієнтації
• "Свіжі" батареї впливають не так сильно, як стільники, які користуються деякий час (все ще близько 3,6 В без навантаження)

Я спробував Google зібрати деяку інформацію щодо цього явища, але не зміг придумати щось корисне.

Хтось має інформацію про те, що саме відбувається, на які типи батарейок впливає або якщо у нас відсутнє щось очевидне?

Гаразд, після додаткових досліджень, я думаю, знайшов корисну інформацію від інших виробників. Я просто наведу деякі цікаві місця.

Від технічної брошури LTC батареї

Залежно від механічної конструкції комірок та властивостей системи, існує певна залежність наявної ємності від орієнтації клітин під час розряду. Ефект викликається схильністю електроліту рухатися в бік порожнечого та неактивного простору акумулятора, якщо орієнтація відхиляється від бажаного напрямку. Капілярний ефект катодних та сепараторних пор діє проти цієї тенденції. Як результат, ефект орієнтації для тонких катодів менший, ніж для товстих, і навіть не спостерігається, коли струми розряду дуже низькі або коли батареї переміщуються під час розряду [...]
На кінці високого струму наявна ємність великі осередки (C, D, DD) впливають, якщо акумулятори розряджаються догори дном. Тому слід уникати цієї орієнтації, якщо це можливо.

З довідника Первинні літієві циліндричні клітини - VARTA

В умовах перевернутої установки потужність менших розмірів (1/2 АА, АА) менше впливає на високий, номінальний або низький струм розряду. Однак це впливає на потужність більшого розміру (C, D), особливо при більш високому струмі розряду. При установці догори дном літій і катод розташовані у нерухомій області, тоді як електроліт в цьому випадку падає на дно. У верхній частині клітини є простір, що залишає ділянку анода і катода, не вкрите електролітом. Клітини більшого розміру мають більший порожній простір, тому зменшення ємності при встановленні догори дном вище, ніж у комірок меншого розміру. (Близько 20 ~ 40% його потужності при такому ж вищому струмі розряду.)

Хоча ми не знаходимося "в кінці високого струму" і використовуємо комірку AA, вимірювання зверху підтверджують, що "догори дном" є найгіршою орієнтацією.

Тому орієнтація абсолютно не має значення при використанні клітин літію-тіоніл-хлориду. Навчання ніколи не припиняється ...