Segurança das Baterias de Lítio: Os Perigos Críticos da Sobrecarga e da Descarga Excessiva

Na vida moderna, as baterias de lítio são amplamente utilizadas em muitos campos, como telefones celulares, computadores portáteis e veículos elétricos. Com suas vantagens, como alta densidade de energia e longa vida útil do ciclo, tornaram-se a fonte de energia preferida para muitos produtos eletrônicos. No entanto, a sobrecarga e o descarregamento excessivo terão um impacto muito sério na segurança das baterias de lítio e podem até causar acidentes de segurança, colocando em risco nossas vidas e propriedades. Então, quais são os perigos da sobrecarga e do descarregamento excessivo?

Sobrecarregar refere-se a carregar uma bateria de lítio por muito tempo, excedendo sua capacidade normal de carregamento. Durante o carregamento normal, a reação eletroquímica dentro da bateria é controlável, mas o estado de sobrecarga romperá esse equilíbrio. À medida que a sobrecarga avança, a concentração de íons de lítio na superfície do eletrodo negativo torna-se muito alta e começa a se depositar, formando dendritos de lítio. Esses dendritos de lítio são como lâminas afiadas, cortando descontroladamente o interior da bateria. Uma vez que perfurem o separador, causarão um curto-circuito dentro da bateria. No momento do curto-circuito, é gerada uma grande quantidade de calor, e a temperatura da bateria aumenta bruscamente, o que pode provocar combustão ou até explosão. Além disso, a sobrecarga causará a decomposição do eletrólito, produzirá gás e aumentará a pressão interna da bateria. Quando a pressão excede o limite da carcaça da bateria, ela incha ou até se rompe, liberando substâncias nocivas, poluindo o ambiente e colocando em risco a saúde humana.

A sobredescarga também não deve ser subestimada. Quando uma bateria de lítio é sobredescarregada e a tensão final da descarga fica abaixo da tensão mínima especificada, o potencial da superfície do eletrodo negativo cai bruscamente, desencadeando uma série de reações adversas. O solvente orgânico no interior da bateria começa a se decompor, provocando mudanças químicas irreversíveis, resultando na degradação do desempenho da bateria, decaimento de capacidade, aumento da resistência interna e outros problemas. Além disso, o separador também pode ser danificado, aumentando o risco de curto-circuitos internos. Em ambientes de baixa temperatura, a sobredescarga também pode causar o congelamento do eletrólito, dificultando ainda mais a transmissão dos íons e podendo facilmente provocar superaquecimento localizado durante a recarga subsequente, representando uma ameaça à segurança da bateria.

O uso seguro das baterias de lítio está relacionado a todos os aspectos das nossas vidas. Para evitar as graves consequências da sobrecarga e da descarga excessiva, devemos tomar medidas eficazes. No dia a dia, ao carregar o dispositivo, evite carregamentos contínuos prolongados. É preferível utilizar o carregador original ou de um fabricante reconhecido. Esses carregadores geralmente possuem dispositivos de proteção contra sobrecarga, que podem parar automaticamente o carregamento após a bateria estar totalmente carregada. Para dispositivos com baterias substituíveis, recarregue a bateria assim que o nível de carga esteja entre 20% e 30%, evitando a descarga excessiva. Ao mesmo tempo, verifique regularmente o estado da bateria. Caso sejam encontradas condições anormais, como inchaço ou vazamento da bateria, interrompa imediatamente o uso e substitua a bateria. Para equipamentos maiores, como veículos elétricos, o seu sistema de gerenciamento de baterias (BMS) é fundamental. Ele pode monitorar em tempo real parâmetros como tensão, corrente e temperatura da bateria, controlar com precisão o processo de carregamento e descarregamento, prevenir sobrecarga e descarga excessiva, garantindo assim a operação segura e estável da bateria.

Em resumo, o impacto da sobrecarga e da descarga excessiva na segurança das baterias de lítio não pode ser ignorado. Compreender esses riscos e utilizar corretamente as baterias de lítio no dia a dia são medidas importantes para garantir a nossa segurança. Vamos começar a partir de agora, valorizar as baterias, evitar a sobrecarga e a descarga excessiva, e juntos criar um ambiente seguro de energia .