Te baterie litowe są baterie pierwotnych, których anoda jest litu lub związku litu.
W przeciwieństwie do akumulatorów litowo-jonowych nie można ich ładować .
W zależności od konstrukcji i użytych materiałów ich napięcie zasilania waha się od 1,5 do 3,6 V, ponad dwukrotnie więcej niż w przypadku baterii solnych i alkalicznych . Są stosowane w wielu urządzeniach elektronicznych i szeroko stosowane w przemyśle . Coraz częściej są zastępowane akumulatorami jonowo-litowymi.
Najczęściej stosowaną parą jest para litowo-manganowa (Li-MnO 2 ), stosowana w powszechnie dostępnych bateriach guzikowych i fotograficznych, przy czym para litowo- chlorkowo - tionylowa (Li-SOCl 2 ) jest zarezerwowana dla profesjonalistów. Oprócz baterii guzikowych i fotograficznych (specyficzny format), w powszechnej dystrybucji znajdziemy również klasyczne formaty (AA, AAA) z technologią dwusiarczku litowo-żelazowego (Li-FeS 2 ). Baterie litowe tego typu mają w niektórych przypadkach dłuższą żywotność niż baterie alkaliczne (lampy błyskowe, aparaty cyfrowe), ale ich żywotność jest znacznie krótsza niż baterii litowo-jonowych (lub NiMH), które mogą być użyte kilkaset razy.
Termin „ bateria litowa ” w rzeczywistości oznacza rodzinę różnych układów chemicznych, obejmującą w szczególności wiele rodzajów anod i elektrolitów .
W przypadku akumulatorów opartych na parze litowo-chlorkowo-tionylowej:
na anodzie lit (Li) utlenia się do jonów litu (Li + ) zgodnie z równaniem
na katodzie jest to redukcja z udziałem chlorku tionylu (SOCl 2 ), która zachodzi według
Te elektrony uwolnione na jednej stronie i na drugiej spożywane krążą otrzymując prąd elektryczny .
Rozważ globalne równanie:
Akumulator przestaje działać, gdy tylko lit lub odczynnik katodowy (tutaj chlorek tionylu) zostanie całkowicie zużyty.
Główną wadą wszystkich pierwotnych baterii litowych jest to, że zapewniają tylko jeden cykl rozładowania. Dlatego należy ich unikać, podobnie jak wszystkich innych baterii galwanicznych, zgodnie z zaleceniami ADEME (dokument „Produkty niebezpieczne i odpady”,wrzesień 2014, dostępny na www.ademe.fr). Do tego ich pojemność jest niewielka (225 mAh dla modelu CR2032) i są stosunkowo drogie.
Baterie te nadają się do zastosowań wymagających raczej niskiego prądu, w których ważna jest długa żywotność, takich jak np. bezprzewodowe systemy alarmowe .
Bateria litowa ma dobrą odporność na działanie temperatur ekstremalnych: „ bateria litowa - mocne: temperaturę pracy w zakresie od -40 ° C do +60 ° C, Argument ten nie jest bez znaczenia przy bardzo zimnej pogodzie, zwłaszcza że baterie alkaliczne zaczynają się wycofywać już przy ok. -10°C. "
Baterie chlorkowo-litowo-tionylowe mają wysoką gęstość energii . W nich rolę katody i elektrolitu pełni ciekła mieszanina chlorku tionylu i tetrachloroglinianu litu . Porowaty materiał węglowy służy jako elektroda dodatnia ( katoda ) i odbiera elektrony z obwodu zewnętrznego. Baterie litowo-chlorkowo-tionylowe na ogół nie są sprzedawane konsumentom, jednak są używane w środowiskach handlowych i przemysłowych lub instalowane w urządzeniach, w których wymiana baterii nie jest dokonywana przez samego konsumenta.
Najpopularniejszy typ ogniwa litowego używanego w handlu detalicznym wykorzystuje lit metaliczny jako anodę i dwutlenek manganu jako katodę z solą litową rozpuszczoną w rozpuszczalniku organicznym.
Ogniwa guzikowe stanowią szczególne zagrożenie, szczególnie dla dzieci i zwierząt domowych, ze względu na ich mały rozmiar i możliwą obecność rtęci. Ich spożycie może spowodować poważne zatrucie, a nawet śmierć. W związku z tym wymagane są specjalne środki zapobiegające połknięciu litowych ogniw guzikowych o określonej średnicy, takie jak opakowanie zabezpieczające przed dostępem dzieci oraz ostrzeżenie przed połknięciem w postaci sygnału.
Baterie te podlegają ograniczeniom transportowym, w szczególności samolotem, które od tego czasu stały się bardziej surowe styczeń 2009. W zależności od ilości zawartego litu pierwotnego akumulatory muszą być umieszczone w bagażu podręcznym, zaizolowane, aby uniknąć zwarcia, lub będą zabronione. Rzeczywiście, według FAA , jeśli pożar zostanie wywołany w obecności dużej ilości baterii lub ogniw litowych, obecne systemy gaśnicze nie są przeznaczone do zatrzymywania płomieni.