Tegangan baterai (Li-SOCl) bervariasi sesuai dengan orientasi

Kami menggunakan baterai Lithium 3.6V (ER14505) ini untuk memberi daya pada rangkaian pengontrol mikro di salah satu perangkat kami. Perangkat ini mampu melaporkan tingkat baterai. Karena ambang batas brown-out controller adalah 2.7V, kami menggunakan rentang dari 2.9V-3.5V untuk melaporkan 0-100% (baterai harus diganti @ 0%).

Saat menguji perangkat, kami melihat beberapa tetes sporadis dalam kisaran 20-40% yang tidak dapat kami jelaskan. Selama penyelidikan kami, kami memperhatikan bahwa tegangan baterai bervariasi hingga 200mV tergantung pada orientasi perangkat!

Jadi kami mengambil satu baterai dan multimeter dan melakukan beberapa tes:

• Tanpa beban, tegangan tetap sama
• Dengan beban 150 Ohm (22mA@3.3V), kami dapat mengonfirmasi bahwa tegangan berubah hampir 200mV dari orientasi case terbaik ke case terburuk
• Baterai "segar" tidak terpengaruh sebanyak sel yang telah digunakan untuk beberapa waktu (masih sekitar 3.6V tanpa beban)

Saya mencoba Google untuk mengumpulkan beberapa informasi mengenai fenomena ini tetapi tidak dapat menemukan sesuatu yang bermanfaat.

Adakah yang memiliki informasi tentang apa yang sebenarnya terjadi, jenis baterai apa yang terpengaruh atau jika kita kehilangan sesuatu yang jelas?

Ok, setelah beberapa riset tambahan saya pikir menemukan beberapa informasi yang berguna dari produsen lain. Saya hanya akan mengutip beberapa poin yang menarik.

Dari Baterai Brosur Teknis LTC

Tergantung pada desain sel mekanis dan sifat-sifat sistem, ada ketergantungan tertentu kapasitas yang tersedia pada orientasi sel selama pembuangan. Efeknya disebabkan oleh kecenderungan elektrolit bergerak menuju ruang baterai yang kosong dan tidak aktif jika orientasinya menyimpang dari arah yang diinginkan. Efek kapiler dari katoda dan pori-pori pemisah bekerja melawan kecenderungan ini. Akibatnya, efek orientasi lebih kecil untuk katoda tipis daripada untuk yang tebal dan bahkan tidak dapat diamati ketika arus debit sangat rendah atau ketika baterai dipindahkan selama debit [...]
Pada ujung arus tinggi, tersedia kapasitas sel-sel besar (C, D, DD) terpengaruh jika baterai habis secara terbalik. Karena itu orientasi ini harus dihindari jika memungkinkan.

Dari Handbook Primary Lithium Cylindrical Cells - VARTA

Di bawah pemasangan terbalik, kapasitas ukuran yang lebih kecil (1/2 AA, AA) kurang terpengaruh apakah saat ini debit tinggi, nominal atau rendah. Namun, kapasitas ukuran yang lebih besar (C, D) terutama pada arus luahan yang lebih tinggi terpengaruh. Di bawah pemasangan terbalik, litium dan katoda terletak di area yang tetap sedangkan elektrolit jatuh ke dasar dalam hal ini. Di bagian atas sel ada ruang yang meninggalkan area anoda dan katoda, tidak tercakup oleh elektrolit. Ukuran sel yang lebih besar memiliki ruang kosong yang lebih besar, sehingga penurunan kapasitas dalam pemasangan terbalik lebih tinggi daripada dalam sel dengan ukuran lebih kecil. (Sekitar 20 ~ 40% dari kapasitasnya pada saat ini sama dengan debit tinggi.)

Meskipun kita tidak "berada di ujung arus tinggi" dan menggunakan sel AA, pengukuran dari atas mengkonfirmasi bahwa "terbalik" adalah orientasi terburuk.

Jadi orientasi benar-benar penting ketika menggunakan sel Lithium-Thionyl-Chloride. Belajar tidak pernah berhenti ...