Veiligheid van lithiumbatterijen: de kritieke gevaren van overladen en overontladen

Lithiumbatterijen worden tegenwoordig veel gebruikt in diverse sectoren, zoals mobiele telefoons, laptops en elektrische voertuigen. Dankzij hun voordelen, zoals een hoge energiedichtheid en lange levensduur, zijn ze de favoriete energiebron geworden voor veel elektronische producten. Overladen en te diep ontladen heeft echter een zeer ernstige impact op de veiligheid van lithiumbatterijen en kan zelfs leiden tot ongelukken en levensgevaarlijke situaties. Wat zijn de gevaren van overladen en te diep ontladen?

Overladen verwijst naar het te lang opladen van een lithiumbatterij, waarbij de normale laadcapaciteit wordt overschreden. Tijdens normaal laden is de elektrochemische reactie in de batterij controleerbaar, maar overladen verstoort dit evenwicht. Naarmate het overladen vordert, wordt de concentratie lithiumionen op het oppervlak van de negatieve elektrode te hoog en begint zich af te zetten en lithiumdendrieten te vormen. Deze lithiumdendrieten zijn als scherpe messen die zich opzettelijk in de batterij snijden. Zodra ze het membraan doorboren, veroorzaken ze kortsluiting in de batterij. Op het moment van kortsluiting wordt er veel warmte gegenereerd en stijgt de temperatuur van de batterij sterk, wat kan leiden tot verbranding of zelfs een explosie. Bovendien zorgt overladen ervoor dat de elektrolyt ontbindt, gas produceert en de druk in de batterij toeneemt. Wanneer de druk de limiet van de batterijbehuizing overschrijdt, zal de batterij opzwellen of zelfs scheuren, en zullen er schadelijke stoffen lekken, die het milieu vervuilen en de menselijke gezondheid in gevaar brengen.

Ook overontlading mag niet worden onderschat. Wanneer een lithiumbatterij overontladen wordt en de ontladingsspanning lager is dan de gespecificeerde minimumspanning, daalt het oppervlaktepotentiaal van de negatieve elektrode sterk, wat een reeks nadelige reacties veroorzaakt. Het organische oplosmiddel in de batterij begint te ontbinden, wat onomkeerbare chemische veranderingen veroorzaakt, wat leidt tot een afname van de batterijprestaties, capaciteitsvermindering, verhoogde interne weerstand en andere problemen. Bovendien raakt het membraan beschadigd, wat het risico op interne kortsluiting vergroot. In omgevingen met lage temperaturen kan overontlading er ook toe leiden dat de elektrolyt bevriest, wat de ionenoverdracht verder belemmert en gemakkelijk lokale oververhitting veroorzaakt tijdens het opladen, wat een bedreiging vormt voor de veiligheid van de batterij.

Het veilige gebruik van lithiumbatterijen is van belang voor alle aspecten van ons leven. Om de ernstige gevolgen van overladen en te diep ontladen te voorkomen, moeten we effectieve maatregelen nemen. In het dagelijks leven, bij het opladen van het apparaat, moet u langdurig continu opladen vermijden. Het is het beste om de originele of reguliere lader van de fabrikant te gebruiken. Deze laders zijn meestal uitgerust met overlaadbeveiliging, die automatisch kan stoppen met laden nadat de batterij volledig is opgeladen. Laad apparaten met vervangbare batterijen tijdig op wanneer het batterijvermogen nog 20% - 30% bedraagt om overmatige ontlading van de batterij te voorkomen. Controleer tegelijkertijd regelmatig de batterijstatus. Als er abnormale omstandigheden worden geconstateerd, zoals een bolle of lekkende batterij, stop dan onmiddellijk met het gebruik en vervang de batterij. Voor grote apparaten zoals elektrische voertuigen is het batterijbeheersysteem (BMS) cruciaal. Het kan de batterijspanning, stroomsterkte, temperatuur en andere parameters in realtime bewaken, het laad- en ontlaadproces nauwkeurig regelen, overladen en te diep ontladen voorkomen en de veilige en stabiele werking van de batterij garanderen.

Kortom, de impact van overladen en te diep ontladen op de veiligheid van lithiumbatterijen kan niet worden genegeerd. Het begrijpen van deze gevaren en het correct gebruiken van lithiumbatterijen in het dagelijks leven zijn belangrijke maatregelen om onze veiligheid te waarborgen. Laten we vanaf nu beginnen met het koesteren van batterijen, het vermijden van overladen en te diep ontladen en gezamenlijk een veilige energieomgeving creëren. .