Keselamatan Bateri Litium: Bahaya Kritikal Akibat Caj Berlebihan dan Nyahcas Berlebihan

Dalam kehidupan moden, bateri litium digunakan secara meluas dalam pelbagai bidang seperti telefon bimbit, komputer riba dan kenderaan elektrik. Dengan kelebihannya seperti ketumpatan tenaga tinggi dan jangka hayat kitaran panjang, bateri ini telah menjadi sumber kuasa utama bagi banyak produk elektronik. Walau bagaimanapun, penghantaran berlebihan dan pelepasan berlebihan akan memberi kesan yang sangat serius kepada keselamatan bateri litium, dan boleh menyebabkan kemalangan keselamatan yang membahayakan nyawa dan harta benda kita. Jadi, apakah bahaya penghantaran berlebihan dan pelepasan berlebihan?

Pengecasan berlebihan merujuk kepada pengecasan bateri litium terlalu lama, melebihi kapasiti pengecasan normalnya. Semasa pengecasan normal, tindak balas elektrokimia di dalam bateri adalah terkawal, tetapi keadaan pengecasan berlebihan akan memusnahkan keseimbangan ini. Apabila pengecasan berlebihan berterusan, kepekatan ion litium pada permukaan elektrod negatif menjadi terlalu tinggi dan mula terenap untuk membentuk dendrit litium. Dendrit litium ini seperti pisau tajam yang memotong bahagian dalam bateri secara merosakkan. Apabila ia menembusi membran pemisah, litar pintas akan berlaku di dalam bateri. Pada masa litar pintas berlaku, sejumlah besar haba dijanakan, menyebabkan suhu bateri meningkat dengan mendadak, yang mungkin membawa kepada kebakaran atau letupan. Selain itu, pengecasan berlebihan akan menyebabkan elektrolit terurai, menghasilkan gas dan meningkatkan tekanan di dalam bateri. Apabila tekanan melebihi had struktur perumah bateri, bateri akan membengkak atau malah pecah, menyebabkan bahan berbahaya tertiris, mencemarkan alam sekitar dan membahayakan kesihatan manusia.

Ketidakcukupan pengecasan juga tidak boleh dipandang ringan. Apabila bateri litium mengalami pengecasan berlebihan dan voltan akhir pengecasan lebih rendah daripada voltan minimum yang dinyatakan, keupayaan permukaan elektrod negatif akan menurun dengan mendadak, memulakan siri tindak balas yang tidak diingini. Pelarut organik di dalam bateri mula terurai, menghasilkan perubahan kimia yang tidak berbalik, seterusnya menyebabkan penurunan prestasi bateri, kehilangan kapasiti, peningkatan rintangan dalaman dan masalah lain. Selain itu, membran juga akan rosak, meningkatkan risiko litar pintas dalaman. Dalam persekitaran suhu rendah, pengecasan berlebihan juga boleh menyebabkan elektrolit membeku, seterusnya menghalang penghantaran ion, dan mudah menyebabkan panas berlebihan tempatan semasa pengecasan berikutnya, memberi ancaman kepada keselamatan bateri.

Penggunaan bateri litium dengan selamat berkaitan dengan semua aspek kehidupan kita. Untuk mengelakkan kesan teruk akibat pengecasan berlebihan dan nyahcas berlebihan, kita mesti mengambil langkah berkesan. Dalam kehidupan harian, semasa mengecas peranti, elakkan pengecasan berterusan jangka panjang. Lebih baik menggunakan pengecas asal atau pengeluar biasa. Pengecas ini biasanya dilengkapi dengan peranti perlindungan pengecasan berlebihan, yang boleh memberhentikan pengecasan secara automatik apabila bateri telah penuh. Bagi peranti dengan bateri boleh ditukar, segera cas bateri apabila kuasa bateri tinggal 20% - 30% untuk mengelakkan nyahcas berlebihan bateri. Pada masa yang sama, periksa secara berkala status bateri. Sekiranya didapati keadaan tidak normal seperti bateri bengkak dan bocor, hentikan penggunaan serta-merta dan gantikan bateri. Bagi peralatan besar seperti kenderaan elektrik, sistem pengurusan bateri (BMS) adalah sangat penting. Ia boleh memantau secara masa nyata parameter bateri seperti voltan, arus, suhu dan lain-lain, mengawal proses pengecasan dan nyahcas secara tepat, mengelakkan pengecasan dan nyahcas berlebihan, serta memastikan operasi bateri yang selamat dan stabil.

Secara ringkasnya, kesan berlebihan dan nyahcas berlebihan terhadap keselamatan bateri litium tidak boleh diabaikan. Memahami bahaya ini dan menggunakan bateri litium dengan betul dalam kehidupan harian adalah langkah penting untuk memastikan keselamatan kita. Marilah bermula dari sekarang, menghargai bateri, mengelak berlebihan dan nyahcas berlebihan, serta bersama-sama mencipta persekitaran kuasa yang selamat .