Metodo di manutenzione della batteria agli ioni di litio
May 28 , 2019
Le batterie al litio iniziano a produrre effetti collaterali quando vengono sovraccaricate a una tensione superiore a 4,2 V. Maggiore è la tensione di sovraccarico, maggiore è il rischio. Quando la tensione della batteria al litio è superiore a 4,2 V, la quantità di atomi di litio rimanenti nel materiale dell'elettrodo positivo è inferiore alla metà. In questo momento, la cella di accumulo spesso collassa, causando un calo permanente della capacità della batteria. Se la carica continua, poiché la cella dell'elettrodo negativo è già piena di atomi di litio, il successivo litio metallico si accumulerà sulla superficie del materiale dell'elettrodo negativo. Questi atomi di litio fanno crescere dendriti dalla superficie dell'elettrodo negativo verso la direzione degli ioni di litio. Questi cristalli di litio metallico passano attraverso la carta separatrice, cortocircuitando gli elettrodi positivo e negativo. A volte la batteria esplode prima che si verifichi il cortocircuito. Questo perché durante il processo di sovraccarico, l'elettrolita e altri materiali si rompono e generano gas, provocando il rigonfiamento e la rottura dell'involucro della batteria o della valvola di pressione, consentendo all'ossigeno di entrare e reagire con gli atomi di litio depositati sulla superficie dell'elettrodo negativo. Poi esplose. Pertanto, quando si carica una batteria al litio, è necessario impostare il limite di tensione superiore per tenere conto della durata, della capacità e della sicurezza della batteria. La tensione di carica ottimale è limitata a 4,2 V.
Anche le batterie al litio dovrebbero avere un limite di tensione inferiore durante la scarica. Quando la tensione della cella è inferiore a 2,4 V, alcuni materiali inizieranno a essere distrutti. Poiché la batteria si scarica automaticamente, la tensione sarà inferiore per un periodo di tempo più lungo. Pertanto è meglio non metterlo a 2,4 V finché non si ferma. Il litio viene scaricato da 3,0 V a 2,4 V durante il periodo di energia, rilasciando solo circa il 3% della capacità della batteria. Pertanto, 3,0 V è una tensione di interruzione di scarica ideale.
In carica e scarica, oltre al limite di tensione, è necessaria anche la limitazione di corrente. Quando la corrente è troppo grande, gli ioni di litio non possono entrare nella cella e si accumulano sulla superficie del materiale. Quando questi ioni di litio ottengono elettroni, sulla superficie del materiale si generano cristalli di atomi di litio, il che è pericoloso in quanto sovraccarico. Nel caso in cui la custodia della batteria sia rotta, esploderà. Pertanto, la protezione della batteria agli ioni di litio deve includere almeno tre fattori: il limite superiore della tensione di carica, il limite inferiore della tensione di scarica e il limite superiore della corrente. Nel pacco batteria al litio generale, oltre al nucleo della batteria al litio, sarà presente una scheda protettiva, che serve principalmente a fornire queste tre protezioni. Tuttavia, queste tre protezioni del pannello di protezione ovviamente non sono sufficienti e l'esplosione globale delle batterie al litio è ancora frequente. Per garantire la sicurezza del sistema batteria è necessario effettuare un'analisi più attenta della causa dell'esplosione della batteria.
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