Siguranța Bateriilor de Litiu: Pericolele Critice ale Supraîncărcării și Descărcării Excesive

În viața modernă, bateriile de litiu sunt utilizate pe scară largă în multe domenii, cum ar fi telefoanele mobile, laptopurile și vehiculele electrice. Datorită avantajelor sale, cum ar fi densitatea energetică ridicată și durata lungă de ciclu, aceasta a devenit sursa de alimentare preferată pentru multe produse electronice. Cu toate acestea, suprasarcina și descărcarea excesivă vor avea un impact foarte grav asupra siguranței bateriilor de litiu și pot duce chiar la accidente de securitate, punând în pericol viața și proprietatea noastră. Așadar, care sunt riscurile sarcinii excesive și ale descărcării excesive?

Supraîncărcarea se referă la încărcarea prea îndelungată a unei baterii de litiu, depășind capacitatea sa normală de încărcare. În timpul încărcării normale, reacția electrochimică din interiorul bateriei este controlabilă, însă starea de supraîncărcare va distruge acest echilibru. Pe măsură ce supraîncărcarea avansează, concentrația ionilor de litiu de pe suprafața electrodului negativ devine prea mare și începe să se depună, formând dendrite de litiu. Aceste dendrite de litiu sunt asemenea unor cuțite ascuțite, tăind în mod aleatoriu interiorul bateriei. Odată ce ele sparg separatorul, vor cauza un scurtcircuit în interiorul bateriei. În momentul scurtcircuitului, se generează o cantitate mare de căldură, temperatura bateriei crește brusc, ceea ce poate duce la aprindere sau chiar explozie. În plus, supraîncărcarea va determina descompunerea electrolitului, producerea de gaz și creșterea presiunii din interiorul bateriei. Atunci când presiunea depășește limita carcasei bateriei, aceasta se va umfla sau chiar sparge, iar substanțele nocive vor scurge, poluând mediul și punând în pericol sănătatea oamenilor.

Subdescărcarea excesivă nu trebuie subestimată nici ea. Atunci când o baterie de litiu este suprascăzută și tensiunea de terminare a descărcării este mai mică decât tensiunea minimă specificată, potențialul suprafeței electrodului negativ scade brusc, declanșând o serie de reacții adverse. Solventul organic din interiorul bateriei începe să se descompună, producând modificări chimice ireversibile, ceea ce duce la o scădere a performanței bateriei, la degradarea capacității, la creșterea rezistenței interne și la alte probleme. În plus, separatorul poate fi și el deteriorat, crescând riscul unui scurtcircuit intern. În medii cu temperaturi joase, subdescărcarea excesivă poate provoca și înghețarea electrolitului, îngreunând în continuare transmiterea ionilor și provocând ușor suprapuneri locale de căldură în timpul încărcării ulterioare, ceea ce reprezintă o amenințare pentru siguranța bateriei.

Utilizarea sigură a bateriilor de litiu este legată de toate aspectele vieții noastre. Pentru a evita consecințele grave ale suprancărcării și ale descărcării excesive, trebuie să luăm măsuri eficiente. În viața de zi cu zi, atunci când încărcați un dispozitiv, ar trebui să evitați încărcarea continuă pe termen lung. Este recomandat să utilizați încărcătorul original sau un încărcător provenit de la un producător consacrat. Aceste încărcătoare sunt de obicei echipate cu dispozitive de protecție împotriva suprancărcării, care pot opri automat încărcarea după ce bateria este complet încărcată. Pentru dispozitivele cu baterii demontabile, încărcați bateria la timp, când nivelul acesteia ajunge la 20% - 30% rămas, pentru a evita descărcarea excesivă a bateriei. În același timp, verificați periodic starea bateriei. Dacă observați condiții anormale, cum ar fi umflarea sau scurgerea bateriei, opriți imediat utilizarea și înlocuiți bateria. Pentru echipamentele mari, cum ar fi vehiculele electrice, sistemul său de management al bateriei (BMS) este crucial. Acesta poate monitoriza în timp real parametrii precum tensiunea, curentul și temperatura bateriei, poate controla cu precizie procesul de încărcare și descărcare, poate preveni suprancărcarea și descărcarea excesivă, garantând astfel funcționarea sigură și stabilă a bateriei.

Pe scurt, impactul suprasarcinii și al supradescărcării asupra siguranței bateriilor de litiu nu poate fi ignorat. Înțelegerea acestor pericole și utilizarea corectă a bateriilor de litiu în viața de zi cu zi sunt măsuri importante pentru a ne asigura siguranța. Hai să începem de acum, să apreciem bateriile, să ne păstrăm la distanță de suprasarcină și de supradescărcare, și să creăm împreună un mediu energetic sigur. .