בטיחות סוללת ליתיום: הסיכונים הקריטיים של טעינה מוגזמת ופריקה מוגזמת

בחיים המודרניים, סוללות ליתיום משמשות בתחומים רבים כמו טלפונים ניידים, מחשבים ניידים ורכב חשמלי. עם יתרונותיה, כמו צפיפות אנרגיה גבוהה ומחזור חיים ארוך, הפכה למקור כוח מועדף עבור מגוון רחב של מוצרים אלקטרוניים. עם זאת, טעינה מוגזמת ופריקה מוגזמת תפעולנה השפעה חמורה על ביטחון הסוללה, ואף עלולות לגרום לתאונות ביטחוניות ולה poner בסיכון את חיינו ואת רכושנו. אם כן, מהם הסיכונים של טעינה מוגזמת ופריקה מוגזמת?

טעינת יתר מתייחסת לטעינת סוללת ליתיום למשך זמן רב מדי, חורגת מקיבולת הטעינה הרגילה שלה. במהלך טעינה רגילה, התגובה האלקטרוכימית בתוך הסוללה ניתנת לשליטה, אך מצב טעינת היתר יפגע באיזון זה. ככל שטעינת היתר מתקדמת, ריכוז יוני הליתיום על פני האלקטרודה השלילית גבוה מדי ומתחיל להצטבר וליצור דנדריטים של ליתיום. דנדריטים אלה של ליתיום הם כמו סכינים חדות, החותכות את פנים הסוללה בצורה פרועה. ברגע שהם חודרים את הסרעפת, הם יגרמו לקצר חשמלי בתוך הסוללה. ברגע הקצר, נוצרת כמות גדולה של חום, וטמפרטורת הסוללה עולה בחדות, מה שעלול לגרום לבעירה או אפילו לפיצוץ. בנוסף, טעינת יתר תגרום לפירוק האלקטרוליט, לייצר גז ולהגביר את הלחץ בתוך הסוללה. כאשר הלחץ עולה על גבול מעטפת הסוללה, הסוללה תתנפח או אפילו תתבקע, וחומרים מזיקים ידלפו, מזהמים את הסביבה ומסכנים את בריאות האדם.

גם את פריקת היתר יש недооценת. כאשר סוללת ליתיום מופרקת יתר על המידה ומתח סיום הפריקה נמוך מהמתח המינימלי שנקבע, פוטנציאל השילוב השלילי יורד באופן חמור, ומעורר שרשרת תגובות שליליות. הממס האורגני בתוך הסוללה מתחיל להשתנות, ומעורר שינויים כימיים בלתי הפיכים, מה שמוביל ירידה בביצועי הסוללה, ירידה בכושר האגירה, עלייה בהתנגדות הפנימית ועוד בעיות. בנוסף, גם המבדל ייפגע, מה שיגרום לעלייה בסיכון לקצר פנימי. בסביבות טמפרטורה נמוכה, פריקה מוגזמת עשויה גם לגרום לקיפאון האלקטרוליט, מה שמונע העברת יונים, ועשוי לגרום להתחממות מקומית בעת טעינה עתידית, מה שמסכן את ביטחון הסוללה.

השימוש הבטוח בסוללות ליתיום קשור לכל מרכיבי החיים שלנו. על מנת למנוע את ההשלכות החמורות של טעינה יתר ופריקה יתר, עלינו לנקוט בצעדים אפקטיביים. בחיי היומיום, בעת טעינת המכשיר, יש להימנע מטעינה ממושכת. מומלץ להשתמש במקשה המקורית או של יצרן מוכר. מקשאות אלו לרוב מצוידות במערכות הגנה מפני טעינה יתר, אשר עוצרות את הטעינה באופן אוטומטי לאחר שהסוללה הוטענה לחלוטין. במכשירים שמכילים סוללות ניתנות להחלפה, יש לטעון את הסוללה בזמן כאשר נותרה בה כמות של 20%-30% מהספיקה. כך מונעים פריקה מוגזמת של הסוללה. במקביל, יש לבדוק את מצב הסוללה בקביעות. אם מגלים תנאים חריגים כגון נפיחות או דליפת הסוללה, יש להפסיק את השימוש בה מיד ולהחליף אותה. בציוד גדול כמו רכבים חשמליים, מערכת הניהול של הסוללה (BMS) היא קריטית. המערכת יכולה לפקח בזמן אמת על מתח הסוללה, זרם, טמפרטורה ופרמטרים אחרים, לשלוט בתהליך הטעינה והפריקה באופן מדויק, למנוע טעינה יתר ופריקה יתר, ולשמור על תפעול בטוח ויציב של הסוללה.

באופן קצר, לא ניתן להתעלם מההשפעה של טעינה מוגזמת ופריקה מוגזמת על ביטחון סוללות הליתיום. הכרת סיכונים אלו ושימוש נכון בסוללות ליתיום בחיי היומיום הם אמצעי זהירות חשובים כדי להבטיח את ביטחוננו. בואו נתחיל מעתה ואילך, להעריך את הסוללות, להתרחק מטעינה מוגזמת ופריקה מוגזמת, ויחד ניצור סביבת כוח בטוחה .