Bezpečnost lithiových baterií: Kritické nebezpečí přebíjení a přehánění

Ve světě moderního života se lithiové baterie široce používají v mnoha oblastech, jako jsou mobilní telefony, notebooky a elektrická vozidla. Díky výhodám, jako je vysoká energetická hustota a dlouhá životnost, se staly preferovaným zdrojem energie pro mnoho elektronických produktů. Přebití a hluboké vybití však mohou mít velmi vážný dopad na bezpečnost lithiových baterií a mohou dokonce způsobit bezpečnostní incidenty, které ohrožují naše životy a majetek. Jaké jsou tedy konkrétní rizika přebití a hlubokého vybití?

Přebíjení znamená nabíjení lithiové baterie příliš dlouho, až do míry překročení její normální nabíjecí kapacity. Během normálního nabíjení je elektrochemická reakce uvnitř baterie ovladatelná, ale stav přebíjení tuto rovnováhu naruší. Jak přebíjení pokračuje, koncentrace lithiových iontů na povrchu záporné elektrody stoupá příliš vysoko a začíná se usazovat vznikající lithiové dendrity. Tyto lithiové dendrity jsou jako ostré nože, které náhodně rozřezávají vnitřek baterie. Jakmile prorazí separátor, způsobí zkrat uvnitř baterie. V okamžiku zkratu se vyvine velké množství tepla a teplota baterie prudce stoupne, což může vést ke vznícení nebo dokonce k explozi. Kromě toho způsobuje přebíjení rozklad elektrolytu, vznik plynů a zvýšení tlaku uvnitř baterie. Jakmile tlak překročí mez odolnosti bateriového pouzdra, baterie se deformuje nebo dokonce praskne a uvolní se škodlivé látky, které znečišťují životní prostředí a ohrožují lidské zdraví.

Nesmíme podceňovat ani přetížení. Když je lithiová baterie přetížena a ukončovací napětí vybíjení klesne pod stanovené minimální napětí, potenciál záporné elektrody prudce klesne, čímž se spustí řada nežádoucích reakcí. Organické rozpouštědlo uvnitř baterie začne rozkládat a vznikají nevratné chemické změny, které vedou ke zhoršení výkonu baterie, poklesu kapacity, zvýšení vnitřního odporu a dalším problémům. Navíc bude také poškozena separační vrstva, čímž se zvýší riziko interního zkratu. V nízkých teplotách může přetížení způsobit také zamrznutí elektrolytu, což dále brání pohybu iontů a při následném nabíjení může snadno dojít k místnímu přehřátí a ohrozit bezpečnost baterie.

Bezpečné používání lithiových baterií se týká všech aspektů našeho života. Abychom předešli vážným následkům přebíjení a přehánění, musíme učinit účinná opatření. V běžném životě byste při nabíjení zařízení měli vyhnout dlouhodobému nepřetržitému nabíjení. Je nejlepší použít originální nebo běžného výrobce nabíječky. Tyto nabíječky jsou obvykle vybaveny zařízením na ochranu proti přebíjení, které může automaticky zastavit nabíjení po dokončení nabíjení baterie. U zařízení s vyměnitelnými bateriemi nabíjejte baterii včas, když zbývá 20 % - 30 % výkonu baterie, aby nedošlo k nadměrnému vybíjení baterie. Zároveň pravidelně kontrolujte stav baterie. Pokud zjistíte abnormální podmínky, jako je vydutí nebo únik baterie, okamžitě ji přestaňte používat a vyměňte baterii. U velkých zařízení, jako jsou elektrická vozidla, je jejich systém řízení baterie (BMS) zásadní. Může v reálném čase monitorovat parametry napětí baterie, proudu, teploty atd., přesně řídit proces nabíjení a vybíjení, zabránit přebíjení a přehánění a zajistit bezpečný a stabilní provoz baterie.

Stručně řečeno, dopad přebíjení a přehánění na bezpečnost lithiových baterií nelze ignorovat. Pochopení těchto nebezpečí a správné používání lithiových baterií v každodenním životě jsou důležitými opatřeními pro zajištění naší bezpečnosti. Začněme právě teď, šetřeme baterie, vyhýbejme se přebíjení a přehánění a společně vytvořme bezpečné prostředí pro výrobu energie .