Seguridad de las baterías de litio: Los peligros críticos de la sobrecarga y la descarga excesiva

En la vida moderna, las baterías de litio se utilizan ampliamente en muchos campos como teléfonos móviles, computadoras portátiles y vehículos eléctricos. Con ventajas como alta densidad de energía y larga vida útil, se han convertido en la fuente de alimentación preferida para muchos productos electrónicos. Sin embargo, la sobrecarga y la descarga excesiva tendrán un impacto muy grave en la seguridad de las baterías de litio, y podrían incluso causar accidentes de seguridad que pongan en peligro nuestras vidas y propiedades. Entonces, ¿cuáles son los peligros de la sobrecarga y la descarga excesiva?

La sobrecarga se refiere a cargar una batería de litio durante demasiado tiempo, excediendo su capacidad normal de carga. Durante la carga normal, la reacción electroquímica dentro de la batería es controlable, pero el estado de sobrecarga rompe este equilibrio. A medida que avanza la sobrecarga, la concentración de iones de litio en la superficie del electrodo negativo es demasiado alta y comienza a depositarse formando dendritas de litio. Estas dendritas de litio son como cuchillas afiladas, cortando salvajemente el interior de la batería. Una vez que atraviesan el separador, provocan un cortocircuito dentro de la batería. En el momento del cortocircuito, se genera una gran cantidad de calor y la temperatura de la batería aumenta bruscamente, lo que puede causar combustión o incluso explosión. Además, la sobrecarga provocará la descomposición del electrolito, producirá gas y aumentará la presión interna de la batería. Cuando la presión excede el límite del estuche de la batería, esta se hinchará o incluso se romperá, liberando sustancias dañinas que contaminarán el medio ambiente y pondrán en peligro la salud humana.

Tampoco se debe subestimar la sobredescarga. Cuando una batería de litio se sobredescarga y el voltaje de terminación de descarga es inferior al voltaje mínimo especificado, el potencial superficial del electrodo negativo disminuye bruscamente, lo que desencadena una serie de reacciones adversas. El solvente orgánico dentro de la batería comienza a descomponerse, produciendo cambios químicos irreversibles, lo que conduce a una disminución en el rendimiento de la batería, decaimiento de la capacidad, aumento de la resistencia interna y otros problemas. Además, también se dañará el diafragma, incrementando el riesgo de cortocircuitos internos. En entornos de baja temperatura, la sobredescarga también puede causar que el electrolito se congele, dificultando aún más la transmisión de iones y provocando fácilmente sobrecalentamiento local durante la carga subsiguiente, lo que representa una amenaza para la seguridad de la batería.

El uso seguro de las baterías de litio está relacionado con todos los aspectos de nuestra vida. Para evitar las graves consecuencias de la sobrecarga y la descarga excesiva, debemos tomar medidas efectivas. En la vida diaria, al cargar el dispositivo, debes evitar la carga continua prolongada. Es preferible utilizar el cargador original o de un fabricante reconocido. Estos cargadores suelen contar con dispositivos de protección contra sobrecarga, que pueden detener automáticamente la carga una vez que la batería está completamente cargada. Para dispositivos con baterías intercambiables, es recomendable cargar la batería a tiempo cuando el nivel de energía restante sea del 20% al 30%, para evitar una descarga excesiva. Al mismo tiempo, verifica periódicamente el estado de la batería. Si se detectan condiciones anormales como hinchazón o fugas, deja de usarla inmediatamente y reemplaza la batería. Para equipos grandes como vehículos eléctricos, su sistema de gestión de baterías (BMS) es crucial. Este sistema puede monitorear en tiempo real parámetros como el voltaje, la corriente y la temperatura de la batería, controlar con precisión los procesos de carga y descarga, prevenir la sobrecarga y la descarga excesiva, y garantizar el funcionamiento seguro y estable de la batería.

En resumen, el impacto de la sobrecarga y la descarga excesiva en la seguridad de las baterías de litio no puede ignorarse. Comprender estos riesgos y utilizar correctamente las baterías de litio en la vida diaria son medidas importantes para garantizar nuestra seguridad. Comencemos desde ahora, cuidemos las baterías, evitemos la sobrecarga y la descarga excesiva, y creemos conjuntamente un entorno seguro de energía .