Lithiumbatterisikkerhet: De kritiske farene ved overopplading og overdreven utlading

I moderne liv brukes litiumbatterier mye i mange felt som mobiltelefoner, bærbare datamaskiner og elektriske kjøretøy. Med sine fordeler som høy energitetthet og lang sykluslevetid, har det blitt den foretrukne strømkilden for mange elektroniske produkter. Likevel vil overopplading og overutlading ha en alvorlig innvirkning på sikkerheten til litiumbatterier, og kan til og med føre til sikkerhetsuheld som kan true liv og eiendeler. Hva er da de faktiske farene ved overopplading og overutlading?

Overoppladning innebærer å lade en litiumbatteri for lenge, utover dens normale ladekapasitet. Under normal oppladning er den elektrokjemiske reaksjonen inne i batteriet kontrollerbar, men overoppladningstilstanden vil bryte denne balansen. Etter hvert som overoppladningen skrider fram, blir konsentrasjonen av litiumioner på overflaten av den negative elektroden for høy, og begynner å avsettes og danne litiumdendritter. Disse litiumdendrittene er som skarpe kniver som vilkårlig skjærer gjennom batteriets indre. Så snart de punkterer separatorens membran, fører det til kortslutning inne i batteriet. I øyeblikket med kortslutning genereres det mye varme, og batteritemperaturen stiger kraftig, noe som kan føre til brann eller til og med eksplosjon. I tillegg vil overoppladning føre til at elektrolytten brytes ned, produserer gass og øker trykket inne i batteriet. Når trykket overskrider grensene til batteriets kappe, vil batteriet svelle eller til og med sprekke, og skadelige stoffer vil lekke ut, forurense miljøet og true menneskers helse.

Overutlading bør heller ikke undervurderes. Når en litiumbatteri overutlades og avslutningsspenningen er lavere enn den angitte minimumsspenningen, synker den negative elektrodenoverflates potensial kraftig, og utløser en rekke uønskede reaksjoner. Den organiske løsemiddelet inne i batteriet begynner å brytes ned, og skaper irreversible kjemiske endringer, som fører til svekket batteriytelse, kapasitetsnedgang, økt indre motstand og andre problemer. I tillegg blir også separatorene skadet, noe som øker faren for kortslutning internt i batteriet. I kalde miljøer kan overutlading også føre til at elektrolytten fryser, noe som ytterligere hemmer ionetransporten og lett kan føre til lokal overoppheting under påfølgende opplading, og utgjør en sikkerhetsrisiko for batteriet.

Sikker bruk av litiumbatterier er knyttet til alle aspekter av våre liv. For å unngå alvorlige konsekvenser ved overopplading og overdreven utlading, må vi iverksette effektive tiltak. I hverdagen bør du unngå langvarig kontinuerlig opplading når du lader enheten. Det er best å bruke original eller vanlig produsents lader. Disse ladere er vanligvis utstyrt med beskyttelsesanordninger mot overopplading, som kan automatisk stoppe oppladingen når batteriet er fullt oppladet. For enheter med utskiftbare batterier, lad batteriet i tide når batterikapasiteten er på 20 % - 30 % igjen, for å unngå overdreven utlading av batteriet. Sjekk samtidig batteriets status regelmessig. Hvis det oppdages unormale forhold som svulmet batteri og lekkasje, bør du umiddelbart stanse bruken og erstatte batteriet. For store utstyr som elbiler, er batteriets overvåkningssystem (BMS) avgjørende. Det kan overvåke batterispenning, strøm, temperatur og andre parametere i sanntid, nøyaktig kontrollere lade- og utladeprosessen, hindre overopplading og overdreven utlading, og sikre batteriets sikre og stabile drift.

Kort fortalt kan ikke effekten av overoppladning og overutlading på sikkerheten til litiumbatterier ignoreres. Å forstå disse farer og bruke litiumbatterier riktig i hverdagen er viktige tiltak for å sikre vår sikkerhet. La oss starte nå, verdsette batterier, unngå overoppladning og overutlading, og sammen skape et sikkert strømmiljø .