Sécurité des batteries au lithium : les dangers critiques de la surcharge et de la décharge excessive

Dans la vie moderne, les batteries au lithium sont largement utilisées dans de nombreux domaines tels que les téléphones portables, les ordinateurs portables et les véhicules électriques. Grâce à ses avantages tels qu'une densité énergétique élevée et une longue durée de cycle, elle est devenue la source d'énergie préférée pour de nombreux produits électroniques. Cependant, la surcharge et la décharge excessive ont un impact très sérieux sur la sécurité des batteries au lithium et peuvent même provoquer des accidents graves, mettant en danger nos vies et nos biens. Quels sont donc les dangers de la surcharge et de la décharge excessive ?

Le surchargement consiste à charger une batterie lithium-ion pendant une période trop longue, dépassant ainsi sa capacité de charge normale. Durant une charge normale, la réaction électrochimique à l'intérieur de la batterie est maîtrisée, mais l'état de surcharge rompt cet équilibre. Au fur et à mesure que la surcharge progresse, la concentration des ions lithium à la surface de l'électrode négative devient trop élevée et commence à se déposer, formant des dendrites de lithium. Ces dendrites ressemblent à des lames tranchantes qui endommagent l'intérieur de la batterie de manière incontrôlée. Dès qu'elles percent le séparateur, elles provoquent un court-circuit à l'intérieur de la batterie. Au moment du court-circuit, une grande quantité de chaleur est générée, entraînant une élévation rapide de la température de la batterie, ce qui peut provoquer une combustion ou même une explosion. En outre, le surchargement entraîne la décomposition de l'électrolyte, la production de gaz et une augmentation de la pression interne de la batterie. Lorsque cette pression dépasse les limites du boîtier de la batterie, celle-ci peut gonfler voire se rompre, entraînant un déversement de substances nocives, polluant l'environnement et mettant en danger la santé humaine.

La surdécharge ne doit pas non plus être sous-estimée. Lorsqu'une batterie au lithium est trop déchargée et que la tension de fin de décharge descend en dessous de la tension minimale spécifiée, le potentiel de surface de l'électrode négative chute brusquement, déclenchant une série de réactions indésirables. Le solvant organique à l'intérieur de la batterie commence à se décomposer, entraînant des changements chimiques irréversibles, une dégradation des performances de la batterie, une perte de capacité, une augmentation de la résistance interne et d'autres problèmes. De plus, le séparateur peut également être endommagé, augmentant ainsi le risque de court-circuit interne. Dans des environnements à basse température, la surdécharge peut également provoquer le gel de l'électrolyte, entravant davantage la transmission des ions et entraînant facilement des surchauffes locales lors des charges suivantes, ce qui représente une menace pour la sécurité de la batterie.

L'utilisation sûre des batteries lithium-ion est liée à tous les aspects de notre vie. Afin d'éviter les conséquences graves liées à la surcharge et à la décharge excessive, nous devons prendre des mesures efficaces. Dans la vie quotidienne, lors de la charge de l'appareil, il faut éviter une charge continue prolongée. Il est préférable d'utiliser le chargeur d'origine ou d'un fabricant reconnu. Ces chargeurs sont généralement équipés de dispositifs de protection contre la surcharge, capables d'arrêter automatiquement la charge une fois la batterie pleinement chargée. Pour les appareils dotés de batteries remplaçables, il est recommandé de recharger la batterie dès que la puissance atteint 20 % à 30 % restants, afin d'éviter une décharge excessive. En même temps, vérifiez régulièrement l'état de la batterie. Si des anomalies telles que un gonflement ou une fuite de la batterie sont constatées, arrêtez immédiatement son utilisation et remplacez-la. Pour les équipements plus importants, comme les véhicules électriques, leur système de gestion de batterie (BMS) joue un rôle crucial. Il permet de surveiller en temps réel les paramètres tels que la tension, le courant et la température de la batterie, contrôle précisément les processus de charge et de décharge, empêche la surcharge et la décharge excessive, et garantit ainsi un fonctionnement sûr et stable de la batterie.

En résumé, l'impact de la surcharge et de la surdécharge sur la sécurité des batteries lithium ne peut être ignoré. Comprendre ces risques et utiliser correctement les batteries lithium dans la vie quotidienne sont des mesures importantes pour garantir notre sécurité. Commençons dès maintenant, respectons les batteries, évitons la surcharge et la surdécharge, et créons ensemble un environnement électrique sûr .