Ħsara ta 'espansjoni ta' batteriji tal-litju

Karatteristiċi tal-qoxra
Il-litju, b'numru atomiku ta '3 u piż atomiku ta' 6.941, huwa l-eħfef element tal-metall alkali. Sabiex itejbu s-sigurtà u l-vultaġġ, ix-xjenzati ivvintaw materjali bħall-grafita u l-ossidu tal-kobalt tal-litju biex jaħżnu l-atomi tal-litju. L-istruttura molekulari ta 'dawn il-materjali tifforma grilji żgħar ta' ħażna nanoskala li jistgħu jintużaw biex jaħżnu l-atomi tal-litju. B'dan il-mod, anki jekk il-kisi tal-batterija jinqasam u jidħol l-ossiġnu, minħabba d-daqs kbir tal-molekuli tal-ossiġnu, ma jistgħux jidħlu f'dawn il-kompartimenti żgħar tal-ħażna, u jipprevjenu li l-atomi tal-litju jiġu f'kuntatt mal-ossiġnu u jevitaw splużjonijiet.
Miżuri protettivi
Wara l-iċċarġjar eċċessiv taċ-ċelloli tal-batterija tal-litju għal vultaġġ ogħla minn 4.2V, jibdew iseħħu effetti sekondarji. Iktar ma jkun għoli l-vultaġġ żejjed, iktar ikun għoli l-periklu. Meta l-vultaġġ ta 'ċellula tal-batterija tal-litju jaqbeż 4.2V, inqas minn nofs l-atomi tal-litju jibqgħu fil-materjal ta' l-elettrodu pożittiv, u jikkawża li l-kompartiment tal-ħażna jiġġarraf u jirriżulta f'telf permanenti ta 'kapaċità tal-batterija. Jekk ikompli l-iċċarġjar, peress li l-kompartiment tal-ħażna tal-elettrodu negattiv huwa diġà mimli bl-atomi tal-litju, il-metall tal-litju sussegwenti jakkumula fuq il-wiċċ tal-materjal tal-elettrodu negattiv. Dawn l-atomi tal-litju se jikbru kristalli dendritiċi mill-wiċċ tal-elettrodu negattiv lejn id-direzzjoni tal-joni tal-litju. Dawn il-kristalli tal-metall tal-litju se jgħaddu mis-separatur, u jikkawżaw short circuit bejn l-elettrodi pożittivi u negattivi. Xi drabi l-batterija tisplodi qabel ma jseħħ ċirkwit qasir, minħabba li waqt l-iċċarġjar żejjed, materjali bħall-elettrolit jiddekomponu u jipproduċu gass, u jikkawżaw li l-kisi tal-batterija jew il-valv tal-pressjoni jintefħu u jinqata ', u jippermetti li l-ossiġnu jidħol u jirreaġixxi ma' atomi tal-litju akkumulati fuq l-elettrodu negattiv. wiċċ, li jwassal għal splużjoni.
Għalhekk, meta jiġu ċċarġjati batteriji tal-litju, huwa meħtieġ li jiġi stabbilit limitu ta 'fuq tal-vultaġġ sabiex simultanjament jitqiesu l-ħajja, il-kapaċità u s-sigurtà tal-batterija. Il-limitu ta 'fuq ideali tal-vultaġġ tal-iċċarġjar huwa 4.2V. Għandu jkun hemm ukoll limitu ta 'vultaġġ aktar baxx meta skarigu batteriji tal-litju. Meta l-vultaġġ taċ-ċellula tal-batterija tkun taħt 2.4V, xi materjali jibdew jiġu mħassra. Minħabba l-awto-kwittanza tal-batterija, il-vultaġġ se jonqos maż-żmien. Għalhekk, huwa aħjar li ma tarmihx għal 2.4V qabel ma tieqaf. Matul il-perjodu ta 'kwittanza minn 3.0V sa 2.4V, l-enerġija rilaxxata mill-batteriji tal-litju tammonta biss għal madwar 3% tal-kapaċità tal-batterija. Għalhekk, 3.0V huwa vultaġġ ideali ta 'qtugħ ta' skarigu. Waqt l-iċċarġjar u l-ħatt, minbarra l-limitazzjonijiet tal-vultaġġ, il-limitazzjonijiet tal-kurrent huma wkoll meħtieġa. Meta l-kurrent ikun għoli wisq, joni tal-litju ma jistgħux jidħlu fiċ-ċellula tal-ħażna fil-ħin u jakkumulaw fuq il-wiċċ tal-materjal.
Wara li tikseb l-elettroni, dawn il-jonji tal-litju se jipproduċu kristalli tal-atomi tal-litju fuq il-wiċċ tal-materjal, li, bħall-iċċarġjar żejjed, jistgħu jikkawżaw periklu. Jekk il-kisja tal-batterija tinqasam, tisplodi. Għalhekk, il-protezzjoni tal-batteriji tal-jone tal-litju għandha mill-inqas tinkludi tliet oġġetti: limitu ta 'fuq tal-vultaġġ tal-iċċarġjar, limitu aktar baxx tal-vultaġġ tal-ħatt, u limitu ta' fuq tal-kurrent. F'pakkett tipiku tal-batterija tal-litju, minbarra ċ-ċelloli tal-batterija tal-litju, hemm pjanċa protettiva li prinċipalment tipprovdi dawn it-tliet protezzjonijiet. Madankollu, dawn it-tliet protezzjonijiet tal-bord protettiv ovvjament mhumiex biżżejjed, u l-inċidenti globali ta 'splużjoni tal-batterija tal-litju għadhom frekwenti. Biex tiġi żgurata s-sigurtà tas-sistema tal-batterija, għandha ssir analiżi aktar bir-reqqa tal-kawżi tal-isplużjonijiet tal-batterija.