Защитные меры для лития батарей

После того, как литийная батарея заряжается до напряжения выше 4,2 В, она начнет иметь побочные эффекты. Чем выше напряжение за перезарядки, тем выше опасность. Когда напряжение литий -ячейки превышает 4,2 В, количество атомов лития, оставшихся в катодном материале, меньше, чем половина, а ячейка для хранения часто рушится, в результате чего батарея теряет постоянную емкость. Если зарядка продолжается, на поверхности анодного материала будет накапливаться последующий литий -металл, поскольку ячейка анода уже заполнена атомами лития. Эти атомы лития будут выращивать дендритные кристаллы с поверхности анода в направлении ионов лития. Эти кристаллы литий -металлов проходят через диафрагму, закрывая положительные и отрицательные электроды. Иногда аккумулятор взрывается до того, как произойдет короткий замыкание, потому что в процессе загрузки электролит и другие материалы будут разложить для производства газа, вызывая оболочку батареи или клапана давления расширять и разрываться, позволяя кислороду входить и реагировать с атомами лития, накапливаемыми на поверхности анода, и затем взрывается.

Следовательно, при зарядке литийных батарей, предел верхнего напряжения должен быть установлен для учета срока службы, пропускной способности и безопасности батареи одновременно. Оптимальный верхний предел напряжения зарядки составляет 4,2 В. Также должен быть более низкий предел напряжения, когда сбрасывается ячейка лития лития. Когда напряжение ячейки ниже 2,4 В, некоторые материалы начнут разрушаться. А поскольку аккумулятор будет самостоятельным, чем дольше она разряжается, тем ниже напряжение, поэтому лучше не помещать его на 2,4 В, прежде чем останавливаться при выгрузке. В течение периода от 3,0 В до 2,4 В, энергия, выделяемая литиевыми батареями, составляет только около 3% от емкости аккумулятора. Следовательно, 3,0 В является идеальным напряжением отсечения разряда. При зарядке и разряде, в дополнение к пределу напряжения, также необходим предел тока. Когда ток слишком высок, ионы лития не имеют времени, чтобы войти в ячейку для хранения и будут накапливаться на поверхности материала.

После того, как эти ионы лития получают электроны, они производят кристаллы атома лития на поверхности материала, что так же опасно, как и переоценка. В случае, если корпус аккумулятора взломает, он взорвется. Следовательно, защита литий-ионных батарей должна включать в себя: верхний предел напряжения зарядки, нижний предел напряжения разряда и верхний предел тока. Как правило, в литий -аккумуляторной батареи, в дополнение к ячейке литийной батареи, будет защитная пластина, которая в основном обеспечивает эти три защиты. Тем не менее, эти три защиты защитной пластины, очевидно, недостаточно, а взрывы лития аккумулятора по -прежнему часты во всем мире. Чтобы обеспечить безопасность системы батареи, должен быть проведен более тщательный анализ причины взрыва батареи.