In de afgelopen twee jaar hebben lithiumbatterijen de voorkeur gekregen vanwege hun uitgebreide voordelen van een sterk uithoudingsvermogen en hoge cyclustijden. Vanwege de aandacht zal ook wat negatief nieuws over lithiumbatterijen worden versterkt. De ontwikkeling van nieuwe dingen volgt bepaalde regels. Lithiumbatterijen zijn verbeterd in de marktselectie en continue ontwikkeling. De veiligheid van lithiumbatterijen is ook een van de meest bezorgde kwesties. Het is ook het kernpunt waar de nieuwe energie-industrie met spoed het meeste belang aan hecht.
💥De belangrijkste prestaties van de veiligheidsproblemen van lithium-ionbatterijen
⭐Brand, brandt rechtstreeks op het menselijk lichaam of veroorzaakt brandgevaar voor elektronische producten op batterijen;
⭐Explosie, rechtstreeks gevaar voor het menselijk lichaam of vernietiging van apparatuur, met ernstige secundaire gevaren;
⭐Oververhitting, wat direct brandwonden aan het menselijk lichaam veroorzaakt, of leidt tot een afname van het isolatieniveau en de prestaties van veiligheidscomponenten, of tot ontbranding van ontvlambare vloeistoffen;
⭐Het lekken van vloeistof kan leiden tot gevaren voor chemische corrosie veroorzaakt door direct menselijk contact of inademing, of het falen van de interne isolatie van elektronische producten op batterijen die indirect elektrische schokken, brand en andere gevaren veroorzaken;
⭐Elektrische schokken, voor accu's waarvan de uitgangsspanning de veilige spanningslimiet overschrijdt, kunnen ook elektrische schokken veroorzaken.
Oorzaken van defecte lithium-ionbatterijen:
1. De eerste manier: oververhitting en brand veroorzaakt door interne kortsluiting;
Voornamelijk gerelateerd aan de interne kortsluiting van lithium-ionbatterijen. De interne kortsluiting van lithium-ionbatterijen is de belangrijkste oorzaak van de veiligheidsproblemen en de meeste veiligheidsproblemen worden veroorzaakt door interne kortsluitingen. Interne kortsluiting is de kortsluiting van positieve en negatieve elektroden in de batterij, die over het algemeen wordt veroorzaakt door metaalverontreinigingen die in het productieproces zijn gemengd, bramen veroorzaakt door metaalfolie van de elektroden tijdens het afschuiven, lithiumdendrieten gevormd tijdens gebruik en onverwachte mechanische stress zoals extrusie. Wanneer er een interne kortsluiting optreedt, wordt er een grote hoeveelheid warmte gegenereerd, wat veiligheidsproblemen kan veroorzaken.
2. De tweede manier: brand en explosie veroorzaakt door overbelasting en overontlading externe kortsluiting;
Om laad- en ontlaadbeheer en veiligheidsbescherming voor lithiumionen uit te voeren, moet een laad- en ontlaadbeheercircuit worden ontworpen in het hostapparaat of de adapter die de batterij gebruikt, en er is ook een ontlaadcircuit in sommige apparaten.
3. De derde manier: brand en explosie veroorzaakt door verkeerd gebruik en misbruik;
Om de lithium-ionbatterij te beschermen, moet tijdens het verpakkingsproces een beschermingsprintplaat aan het batterijpakket worden toegevoegd. De interne of externe circuits van deze batterijpakketten kunnen defect raken, wat kan leiden tot overspanning, overladen, overontlading, externe kortsluiting, overbelasting en andere elektrische spanningen van de batterij, wat ook kan leiden tot oververhitting, brand, explosie, enz. Gevaar.
Onder de conditie van elektrische stress, zullen overspanning en overladen gewelddadige nevenreacties veroorzaken en veel warmte genereren, wat zal leiden tot thermische op hol geslagen; overmatige ontlading zal ervoor zorgen dat de spanning van de batterij lager is dan de door de fabrikant gespecificeerde ontladings-uitschakelspanning, en de nevenreacties op dit moment zullen de belangrijkste reden zijn de ontleding van de elektrolyt, die een grote hoeveelheid gas produceert , waardoor de schaal uitpuilt en scheurt, waardoor lekkage ontstaat; externe kortsluitingen en overbelastingen zullen de ontlaadstroom verhogen, waardoor de interne temperatuur van de batterij of de temperatuur van de externe geleider sterk zal stijgen, waardoor thermische runaway ontstaat.
4. De vierde manier: lekkage veroorzaakt door granaatbreuk;
Voornamelijk gerelateerd aan de breuk van de batterijbehuizing. Oorzaken van schaalbreuk zijn interne en externe stress. Interne stress verwijst naar het interne en externe drukverschil veroorzaakt door nevenreacties zoals overmatige ontlading; externe belasting verwijst naar normale of onverwachte mechanische belasting tijdens transport en gebruik, zoals breuk van de schaal veroorzaakt door trillingen, versnellingsschokken en vallen. Een breuk van de behuizing kan lekkage van de elektrolyt binnenin veroorzaken, wat een gevaar oplevert.
5. De vijfde manier: overspanning opladen, onderspanning ontladen, slechte consistentie van ingebouwde weerstand spanningscapaciteit, resulterend in explosie;
Het heeft te maken met consistentie. In een batterijpakket dat is samengesteld uit meerdere cellen (cellen) in serie, parallel en in serie-parallelle verbinding, zal de consistentie van interne weerstand, nullastspanning en capaciteit tussen batterijen schade aan een bepaalde batterij of batterij in de batterij veroorzaken. batterijpakket. Overspanning opladen, onderspanning ontladen, etc. van het parallelle blok, waardoor veiligheidsproblemen ontstaan.
Redenen voor het falen van lithiumbatterijen:
Lithium-ionbatterijen puilen niet uit. Allereerst kan worden geanalyseerd dat de directe oorzaak van het uitpuilen van de batterij te wijten is aan de ontbinding van de elektrolyt, die gas produceert in de verzegelde batterij, waardoor de batterij uitpuilt. Er zijn veel redenen voor de ontleding van de elektrolyt. Alle mogelijke factoren zijn weergegeven in figuur 4. Uiteraard is de thermische ontleding van het elektrolyt de belangrijkste mogelijke oorzaak.
De hoge temperatuur die ervoor zorgt dat de elektrolyt door hitte wordt afgebroken, kan komen door overbelasting van de batterij, externe kortsluiting, hoge temperatuur en interne kortsluiting van de batterij. Als de eerste drie items kunnen worden uitgesloten door de scènetoepassing vóór de storing, is de meest waarschijnlijke oorzaak de interne kortsluiting van de batterij.
Afleiding van de oorzaak van het uitpuilen van lithiumbatterijen
Er zijn ook verschillende mogelijkheden zoals lithiumdendrieten, bramen en metaalverontreinigingen die de interne kortsluiting van de batterij veroorzaken. Verdere analyse van de mogelijkheid en oorzaken is vereist. Als we bijvoorbeeld de precipitatie van lithiumdendrieten nemen, kan de directe oorzaak van de precipitatie van lithiumdendrieten worden veroorzaakt door slechte batterijmaterialen, of het kan zijn dat na lithiumprecipitatie in de negatieve elektrode lithiummetaal groeit langs de opening van de separator, en lithiumdendrieten worden gevormd in contact met de positieve elektrode. De redenen voor de lithiumprecipitatie van de negatieve elektrode kunnen zijn dat de laadsnelheid te hoog is of dat de lading bij een te lage temperatuur wordt geladen. Dat wil zeggen, de laadtemperatuur en stroom van de batterij worden niet goed beheerd. Deze ongepastheid wordt veroorzaakt door een combinatie van problemen met het beveiligingscircuit (geen ontwerp of onjuist ontwerp), problemen met het systeemlaadcircuit (fouten of onjuist ontwerp) en problemen met de gebruikersomgeving.
Hoe lithiumbatterij correct te gebruiken?
1. Een nieuwe batterij opladen
Bij gebruik van lithiumbatterijen moet er rekening mee worden gehouden dat de batterij in een rusttoestand gaat nadat deze gedurende een bepaalde tijd is geplaatst. Op dit moment is de capaciteit lager dan de normale waarde en wordt de gebruikstijd ook verkort. Lithiumbatterijen zijn echter gemakkelijk te activeren, zolang 3-5 normale laad-ontlaadcycli kunnen worden gebruikt om de batterij te activeren en de normale capaciteit te herstellen. Door de eigenschappen van de lithiumbatterij zelf heeft deze bijna geen geheugeneffect. Daarom is er bij het activeringsproces van de nieuwe lithiumbatterij in de mobiele telefoon van de gebruiker geen speciale methode of apparatuur vereist.
Voor de "activering" van lithiumbatterijen zijn er veel gezegden: de oplaadtijd moet meer dan 12 uur zijn en deze moet drie keer worden herhaald om de batterij te activeren. Deze verklaring dat "de eerste drie ladingen meer dan 12 uur moeten worden opgeladen" geldt alleen voor nikkelbatterijen (zoals nikkel-cadmium en nikkel-metaalhydride). De laad- en ontlaadkarakteristieken van lithiumbatterijen en nikkelbatterijen zijn heel verschillend. Overbelasting en overontlading van lithiumbatterijen zal enorme schade aan lithiumbatterijen veroorzaken, vooral vloeibare lithium-ionbatterijen. Laad daarom het beste volgens de standaardtijd en standaardmethode op, vooral niet langer dan 12 uur opladen (de oplader geeft aan dat deze volledig is opgeladen).
Bovendien stoppen lithiumbatterijen of opladers automatisch met opladen wanneer de batterij volledig is opgeladen, en is er geen zogenaamd "druppellading" dat langer dan 10 uur duurt voor nikkelbatterijladers. Dat wil zeggen, nadat de lithiumbatterij volledig is opgeladen, wordt deze ook wit opgeladen wanneer deze op de oplader wordt geplaatst. Er is echter geen garantie dat de kenmerken van het laad-ontlaadbeveiligingscircuit van de batterij nooit zullen veranderen en dat de kwaliteit onfeilbaar zal zijn. Daarom zal de lithiumbatterij lange tijd aan de rand van gevaar zijn. Dit is nog een reden waarom we tegen lang laden zijn.
Ten slotte is een ander aspect dat niet kan worden genegeerd, dat lithiumbatterijen ook niet geschikt zijn voor overontlading, en overontlading is ook zeer schadelijk voor lithiumbatterijen.
2. Wanneer moet je beginnen met opladen bij normaal gebruik?
Deze uitspraak wordt vaak gezien. Omdat het aantal keer opladen en ontladen beperkt is, moet de batterij van de mobiele telefoon zoveel mogelijk worden opgeladen. In feite heeft de levensduur van de lithiumbatterij hier niets mee te maken. Het aantal oplaadmomenten is gerelateerd aan de diepte van de ontlading. De levensduur bij een ontladingsdiepte van 10% is veel langer dan bij een ontladingsdiepte van 100%. Onder normale omstandigheden moet het worden opgeladen volgens het principe van opladen nadat het resterende vermogen van de batterij is opgebruikt. Als de batterij op de tweede dag niet de hele dag mee kan, moet deze op tijd worden opgeladen.
Het principe van opladen nadat het resterende vermogen van de batterij is opgebruikt, betekent niet dat deze ook echt is opgebruikt. Een zo wijdverbreid gezegde als lang opladen is "de batterij zo veel mogelijk opgebruiken". Deze praktijk wordt eigenlijk alleen gebruikt op nikkelbatterijen, het doel is om het geheugeneffect te voorkomen, en helaas wordt het ook verspreid op lithiumbatterijen. Er is een voorbeeld geweest van iemand die de telefoon bleef gebruiken zonder op te laden nadat de waarschuwing dat de batterij van de telefoon te laag is, is gebruikt totdat deze automatisch wordt uitgeschakeld. Als gevolg hiervan reageerde de mobiele telefoon in dit voorbeeld niet tijdens het daaropvolgende opladen en opstarten en moest deze voor onderhoud naar de klantenservice worden gestuurd. Dit komt eigenlijk omdat de batterijspanning te laag is door overontlading, zodat er geen normale laad- en opstartcondities zijn.
De lithium-ionbatterij van de mobiele telefoon mag niet worden overladen of gebruikt wanneer deze leeg is. Het opladen van de batterij voordat deze leeg is, veroorzaakt geen schade aan de batterij. Het is aan te raden om hem binnen 2-3 uur op te laden, en hij hoeft niet volledig opgeladen te zijn. De lithiumbatterij moet echter volledig worden opgeladen (normale oplaadtijd) en 1-2 keer om de 3-4 maanden of zo.
3. Lithiumbatterijen die lange tijd niet worden gebruikt, moeten op een koele en droge plaats worden bewaard
Het is het beste om een half opgeladen toestand te gebruiken (70--80% van de volledige lading, als uw mobiele telefoon 4 balken weergeeft wanneer deze volledig is opgeladen, dan is 3 balken prima), het is het beste om de batterij op te slaan met een volledig opgeladen, en de batterij zal beschadigd raken. Bewaar de batterij zonder elektriciteit. zal vernietigd worden. Controleer elke 3-6 maanden of u moet opladen.
4. Verschillende soorten lithium-ionbatterijen hebben verschillende veiligheid
Volgens de elektrolyt kan het worden onderverdeeld in vloeibare lithium-ionbatterij en lithium-ionbatterij van polymeer. De elektrolyt van de lithium-ionbatterij van het polymeer is colloïde en stroomt niet, dus er is geen lekkageprobleem en het is veiliger.
Opslag van lithiumbatterijen
Lithium-primaire batterijen hebben een zeer lage zelfontlading en kunnen 3 jaar worden bewaard. Het effect zal beter zijn wanneer het in de koelkast wordt bewaard. Het is een goed idee om lithiumbatterijen op een plaats met een lage temperatuur op te slaan.
Lithium-ionbatterijen kunnen meer dan een half jaar worden bewaard bij 20°C vanwege hun lage zelfontladingssnelheid en het grootste deel van hun capaciteit kan worden teruggewonnen.
Het zelfontladingsverschijnsel dat bestaat in lithiumbatterijen, als de batterijspanning gedurende lange tijd onder 3,6 V wordt gehouden, zal dit leiden tot overmatige ontlading van de batterij en de interne structuur van de batterij beschadigen, waardoor de levensduur van de batterij wordt verkort. Daarom moet langdurige opslag van lithiumbatterijen elke 3 tot 6 maanden worden opgeladen, dat wil zeggen, opladen tot een spanning van 3,8 tot 3,9 V (de beste opslagspanning van lithiumbatterijen is ongeveer 3,85 V) is geschikt, niet volledig opgeladen.
Lithiumbatterijen hebben een breed scala aan toepassingstemperaturen. Ze kunnen in de winter nog steeds buiten worden gebruikt, maar hun capaciteit zal aanzienlijk worden verminderd. Als ze weer op kamertemperatuur komen, kan de capaciteit worden hersteld.
Onderhoudsinstructies voor lithiumbatterijen
1. De laadspanning mag niet hoger zijn dan de maximale laadspanning en de ontlaadspanning mag niet lager zijn dan de minimale werkspanning.
2. Lithium-ionbatterijen moeten te allen tijde boven de minimale bedrijfsspanning worden gehouden. Laagspanningsoverontlading of zelfontladingsreacties zullen de ontleding en vernietiging van lithium-ion-actieve stoffen veroorzaken, die mogelijk niet worden hersteld.
3. Elke vorm van overbelasting van de lithium-ionbatterij zal ernstige schade aan de batterijprestaties en zelfs een explosie veroorzaken. Li-ion-accu's moeten tijdens het laadproces overladen van de accu vermijden.
4, niet vaak diepe ontlading, diepe lading. Na elke 30 oplaadcycli voert de stroomdetectiechip echter automatisch een diepe ontlading en diepe lading uit om de toestand van de batterij nauwkeurig te beoordelen.
5. Vermijd hoge temperaturen, die de levensduur verkorten en in ernstige gevallen een explosie kunnen veroorzaken. Bewaar indien mogelijk in de koelkast. Als de notebookcomputer op netstroom werkt, verwijder dan de lithium-ionbatterijbalk om te voorkomen dat u wordt beïnvloed door de hitte die door de computer wordt gegenereerd.
6. Vermijd bevriezing, maar het vriespunt van de meeste elektrolytoplossingen van lithium-ionbatterijen is -40 °C, wat niet gemakkelijk te bevriezen is.
7. Als het lange tijd niet wordt gebruikt, bewaar het dan met 40% tot 60% van de oplaadcapaciteit. Wanneer de batterij te laag is, kan dit leiden tot overontlading door zelfontlading.
8. Aangezien lithium-ionbatterijen van nature verouderen wanneer ze niet in gebruik zijn, moeten ze worden gekocht volgens de werkelijke behoeften en mogen ze niet te veel worden gekocht.
Samenvattend: wanneer u lithiumbatterijen gebruikt, moet u ze vermijden onder zware omstandigheden, zoals: hoge temperatuur, hoge luchtvochtigheid, langdurige blootstelling aan de zon in de zomer, enz., en vermijd het in het vuur steken van de batterij. Zorg er bij het verwijderen van de batterij voor dat de elektrische apparaten zijn uitgeschakeld; de bedrijfstemperatuur moet tussen -20 ~ 50 worden gehouden. Vermijd langdurige "opslag" van batterijen in elektrische apparaten die niet meer in gebruik zijn. Het kopen van lithiumbatterijen kiest voor reguliere kanalen, reguliere fabrikanten, het is verboden om lithiumbatterijen zonder toestemming te wijzigen.