În ultimii doi ani, bateriile cu litiu au fost favorizate datorită avantajelor lor cuprinzătoare de rezistență puternică și durate mari de ciclu. Datorită atenției, unele știri negative despre bateriile cu litiu vor fi și ele amplificate. Dezvoltarea de lucruri noi urmează anumite reguli. Bateriile cu litiu sunt îmbunătățite în selecția pieței și dezvoltarea continuă. Siguranța bateriilor cu litiu este, de asemenea, una dintre cele mai preocupate probleme. Este, de asemenea, punctul cheie căruia noua industrie energetică îi acordă cea mai mare importanță urgent.
💥Performanța principală a problemelor de siguranță ale bateriilor litiu-ion
⭐Incendiu, arde direct în corpul uman sau creează un pericol de incendiu pentru produsele electronice alimentate cu baterii;
⭐Explozie, punând în pericol direct corpul uman, sau distrugând echipamente, și provocând pericole secundare grave;
⭐Supraîncălzire, provocând direct arsuri corpului uman, sau conducând la scăderea nivelului de izolare și a performanței componentelor de siguranță, sau aprinderea lichidelor inflamabile;
⭐Scurgerea de lichid poate provoca pericole de coroziune chimică cauzate de contactul direct cu oamenii sau inhalare sau poate cauza defecțiunea izolației interne a produselor electronice alimentate cu baterie să provoace indirect șocuri electrice, incendii și alte pericole;
⭐Șocul electric, pentru bateriile a căror tensiune de ieșire depășește limita de tensiune de siguranță, poate provoca, de asemenea, un pericol de șoc electric.
Cauzele defecțiunii bateriei cu litiu-ion
1. Prima modalitate: supraîncălzirea și incendiul cauzat de scurtcircuit intern;
În principal legat de scurtcircuitul intern al bateriilor litiu-ion. Scurtcircuitul intern al bateriilor litiu-ion este cea mai importantă cauză a problemelor sale de siguranță, iar majoritatea problemelor de siguranță sunt cauzate de scurtcircuite interne. Scurtcircuitul intern este scurtcircuitul electrozilor pozitivi și negativi din baterie, care este în general cauzat de impuritățile metalice amestecate în procesul de producție, bavurile cauzate de folia metalică a electrodului în timpul forfeirii, dendritele de litiu formate în timpul utilizării și solicitările mecanice neașteptate, cum ar fi extrudare. Când are loc un scurtcircuit intern, se generează o cantitate mare de căldură, ceea ce poate cauza probleme de siguranță.
2. A doua cale: incendiu și explozie cauzate de supraîncărcare și supradescărcare scurtcircuit extern;
Pentru a gestiona încărcarea și descărcarea și protecția de siguranță pentru ionii de litiu, trebuie proiectat un circuit de gestionare a încărcării și a descărcării în dispozitivul sau adaptorul gazdă care utilizează bateria și există, de asemenea, un circuit de încărcare de descărcare în unele dispozitive.
3. A treia cale: incendiu și explozie cauzate de utilizare greșită și abuz;
Pentru a proteja bateria litiu-ion, în timpul procesului de ambalare trebuie adăugată o placă de circuit de protecție la pachetul de baterii. Circuitele interne sau externe ale acestor baterii se pot defecta, ducând la supraîncărcare, supraîncărcare, supradescărcare, scurtcircuit extern, suprasarcină și alte condiții de stres electric ale bateriei, care pot duce, de asemenea, la supraîncălzire, incendiu, explozie etc. Pericol.
În condițiile stresului electric, încărcarea cu supratensiune și supraîncărcare vor produce reacții secundare violente și vor genera multă căldură, ceea ce va duce la evadare termică; Descărcarea excesivă va face ca tensiunea bateriei să fie mai mică decât tensiunea de întrerupere a descărcării specificată de producător, iar reacțiile secundare în acest moment vor cauza. Principalul motiv este descompunerea electrolitului, care produce o cantitate mare de gaz. , care provoacă bombarea și ruperea carcasei, provocând scurgeri; scurtcircuitele externe și suprasarcinile vor crește curentul de descărcare, ceea ce va face ca temperatura internă a bateriei sau temperatura conductorului extern să crească brusc, provocând evadarea termică.
4. A patra cale: scurgerile cauzate de ruperea carcasei;
Legat în principal de ruperea carcasei bateriei. Cauzele rupturii cochiliei includ stresul intern și extern. Stresul intern se referă la diferența de presiune internă și externă cauzată de reacții secundare, cum ar fi descărcarea excesivă; stresul extern se referă la solicitările mecanice normale sau neașteptate în timpul transportului și utilizării, cum ar fi ruperea carcasei cauzată de vibrații, șoc de accelerație și cădere. O ruptură a carcasei poate provoca scurgerea electrolitului din interior, creând un pericol.
5. A cincea cale: încărcare la supratensiune, descărcare sub tensiune, consistență slabă a capacității de tensiune a rezistenței încorporate, care duce la explozie;
Are de-a face cu consecvența. Într-un pachet de baterii compus din mai multe celule (celule) în serie, în paralel și în conexiune serie-paralel, consistența rezistenței interne, a tensiunii în circuit deschis și a capacității dintre baterii va cauza deteriorarea unei anumite baterii sau baterie în interiorul acumulator. Încărcare la supratensiune, descărcare la subtensiune etc. a blocului paralel, provocând astfel probleme de siguranță.
Motive pentru defecțiunea bateriei cu litiu
Bateriile cu litiu-ion nu se umfla. În primul rând, se poate analiza că cauza directă a bombarii bateriei se datorează descompunerii electrolitului, care produce gaz în interiorul bateriei etanșate, determinând bombarea bateriei. Există multe motive pentru descompunerea electrolitului. Toți factorii posibili sunt prezentați în Figura 4. Evident, descompunerea termică a electrolitului este principala cauză posibilă.
Temperatura ridicată care determină descompunerea electrolitului prin căldură poate proveni din supraîncărcarea bateriei, scurtcircuit extern, temperatură ridicată și scurtcircuit intern al bateriei. Dacă primele trei elemente pot fi excluse de aplicarea scenei înainte de defecțiune, cea mai probabilă cauză este scurtcircuitul intern al bateriei.
Deducerea cauzei bombarii bateriei cu litiu
Există, de asemenea, mai multe posibilități precum dendrite de litiu, bavuri și impurități metalice care provoacă scurtcircuitul intern al bateriei. Este necesară o analiză suplimentară a posibilității și cauzelor sale. Luând ca exemplu precipitarea dendritelor de litiu, cauza directă a precipitării dendritelor de litiu poate fi cauzată de materialele slabe ale bateriei sau poate fi ca, după precipitarea litiului în electrodul negativ, metalul de litiu să crească de-a lungul golului separatorului, iar în contact cu electrodul pozitiv se formează dendrite de litiu. Motivele precipitării cu litiu a electrodului negativ pot include rata de încărcare prea mare sau încărcarea la temperatură prea scăzută. Adică, temperatura și curentul de încărcare a bateriei sunt gestionate necorespunzător. Această inadecvare este cauzată de o combinație de probleme ale circuitului de protecție (fără proiectare sau proiectare necorespunzătoare), probleme ale circuitului de încărcare a sistemului (defecțiuni sau proiectare necorespunzătoare) și probleme ale mediului utilizator.
Cum să folosești corect bateria cu litiu
1. Cum să încărcați o baterie nouă
Când utilizați baterii cu litiu, trebuie reținut că bateria va intra într-o stare de repaus după ce a fost plasată pentru o perioadă de timp. În acest moment, capacitatea este mai mică decât valoarea normală, iar timpul de utilizare este, de asemenea, scurtat. Cu toate acestea, bateriile cu litiu sunt ușor de activat, atâta timp cât se pot folosi 3-5 cicluri normale de încărcare-descărcare pentru a activa bateria și a-i restabili capacitatea normală. Datorită caracteristicilor bateriei cu litiu în sine, aproape că nu are efect de memorie. Prin urmare, în procesul de activare a noii baterii cu litiu în telefonul mobil al utilizatorului, nu este necesară nicio metodă sau echipament special.
Pentru „activarea” bateriilor cu litiu, există multe zicale: timpul de încărcare trebuie să fie mai mare de 12 ore și trebuie repetat de trei ori pentru a activa bateria. Această afirmație conform căreia „primele trei încărcări ar trebui să fie încărcate mai mult de 12 ore” se aplică numai bateriilor cu nichel (cum ar fi nichel-cadmiu și hidrură de nichel-metal). Caracteristicile de încărcare și descărcare ale bateriilor cu litiu și ale bateriilor cu nichel sunt foarte diferite. Supraîncărcarea și descărcarea excesivă a bateriilor cu litiu vor cauza daune mari bateriilor cu litiu, în special bateriilor cu ioni de litiu lichid. Prin urmare, cel mai bine este să încărcați conform timpului standard și al metodei standard, mai ales să nu încărcați mai mult de 12 ore (încărcătorul arată că este complet încărcat).
În plus, bateriile sau încărcătoarele cu litiu se vor opri automat din încărcare atunci când bateria este complet încărcată și nu există așa-numita încărcare „încărcare” care durează mai mult de 10 ore pentru încărcătoarele de baterii cu nichel. Adică, după ce bateria cu litiu este încărcată complet, este încărcată și în alb atunci când este plasată pe încărcător. Cu toate acestea, nu există nicio garanție că caracteristicile circuitului de protecție la încărcare-descărcare al bateriei nu se vor schimba niciodată și că calitatea va fi sigură. Prin urmare, bateria cu litiu va fi pe marginea pericolului pentru o lungă perioadă de timp. Acesta este un alt motiv pentru care suntem împotriva încărcării lungi.
În cele din urmă, un alt aspect care nu poate fi ignorat este că bateriile cu litiu nu sunt potrivite nici pentru supradescărcare, iar supradescărcarea este, de asemenea, foarte dăunătoare bateriilor cu litiu.
2. Când ar trebui să începeți încărcarea în condiții normale de utilizare?
Această afirmație este adesea văzută. Deoarece numărul de încărcare și descărcare este limitat, bateria telefonului mobil trebuie reîncărcată cât mai mult posibil. De fapt, durata de viață a bateriei cu litiu nu are nimic de-a face cu asta. Numărul de ori reîncărcabile este legat de adâncimea de descărcare. Ciclul de viață la 10% adâncimea de descărcare este mult mai lungă decât cea la 100% adâncimea de descărcare. În circumstanțe normale, ar trebui să fie reîncărcat conform principiului reîncărcării după ce puterea rămasă a bateriei este epuizată. Dacă bateria nu poate rezista toată ziua în a doua zi, ar trebui să fie încărcată la timp.
Principiul reîncărcării după epuizarea puterii rămase a bateriei nu înseamnă că aceasta este cu adevărat consumată. O zicală la fel de răspândită ca încărcare lungă este „a consuma bateria cât mai mult posibil”. Această practică este de fapt folosită doar pe bateriile cu nichel, scopul fiind evitarea efectului de memorie, iar din păcate este răspândită și pe bateriile cu litiu. A existat un exemplu în care cineva continuă să folosească telefonul fără a se încărca după ce a fost folosit avertismentul că bateria telefonului este prea scăzută până când acesta se oprește automat. Ca rezultat, telefonul mobil din acest exemplu nu a răspuns în timpul încărcării și pornirii ulterioare și a trebuit să fie trimis la serviciul pentru clienți pentru întreținere. De fapt, acest lucru se datorează faptului că tensiunea bateriei este prea scăzută din cauza supradescărcării, astfel încât să nu aibă condiții normale de încărcare și pornire.
Bateria cu litiu-ion a telefonului mobil nu trebuie să fie supraîncărcată sau folosită atunci când nu este alimentată. Încărcarea bateriei înainte de a se epuiza nu va cauza deteriorarea bateriei. Este recomandabil să îl încărcați în 2-3 ore și nu trebuie să fie încărcat complet. Cu toate acestea, bateria cu litiu ar trebui să fie complet încărcată (timp normal de încărcare) și descărcată de 1-2 ori la fiecare 3-4 luni sau cam asa ceva.
3. Bateriile cu litiu care nu sunt folosite o perioadă lungă de timp trebuie depozitate într-un loc răcoros și uscat
Cel mai bine este să utilizați o stare de încărcare pe jumătate (70--80% din încărcarea completă, dacă telefonul dvs. mobil afișează 4 bari când este complet încărcat, atunci 3 bare este bine), cel mai bine este să depozitați bateria cu un încărcare completă, iar bateria va fi deteriorată. Depozitați bateria fără electricitate. va fi distrus. La fiecare 3-6 luni, verificați dacă trebuie să vă reîncărcați.
4. Diferite tipuri de baterii litiu-ion au siguranță diferită
În funcție de electrolit, acesta poate fi împărțit în baterie lichidă litiu-ion și baterie polimer litiu-ion. Electrolitul bateriei polimer litiu-ion este coloid și nu curge, deci nu există nicio problemă de scurgere și este mai sigur.
Depozitarea bateriilor cu litiu
Bateriile primare cu litiu au auto-descărcare foarte scăzută și pot fi depozitate timp de 3 ani. Efectul va fi mai bun atunci când este păstrat la frigider. Este o idee bună să depozitați bateriile primare cu litiu într-un loc cu temperatură scăzută.
Bateriile cu litiu-ion pot fi depozitate la 20°C mai mult de o jumătate de an datorită ratei scăzute de auto-descărcare și cea mai mare parte a capacității lor poate fi recuperată.
Fenomenul de auto-descărcare care există în bateriile cu litiu, dacă tensiunea bateriei este menținută sub 3,6V pentru o perioadă lungă de timp, va duce la supradescărcare a bateriei și va deteriora structura internă a bateriei, reducând durata de viață a bateriei. Prin urmare, depozitarea pe termen lung a bateriilor cu litiu ar trebui reîncărcată la fiecare 3 până la 6 luni, adică încărcarea la o tensiune de 3,8 până la 3,9 V (cea mai bună tensiune de stocare a bateriilor cu litiu este de aproximativ 3,85 V) este adecvată, nu este încărcată complet.
Bateriile cu litiu au o gamă largă de temperaturi de aplicare. Se mai pot folosi iarna in aer liber, dar capacitatea lor se va reduce foarte mult. Dacă revin la temperatura camerei, capacitatea poate fi restabilită.
Instrucțiuni de întreținere a bateriei cu litiu
1. Tensiunea de încărcare nu trebuie să fie mai mare decât tensiunea maximă de încărcare, iar tensiunea de descărcare nu trebuie să fie mai mică decât tensiunea minimă de lucru.
2. Bateriile cu litiu-ion trebuie menținute în orice moment peste tensiunea minimă de funcționare. Reacțiile de supradescărcare de joasă tensiune sau de auto-descărcare vor provoca descompunerea și distrugerea substanțelor active cu ioni de litiu, care este posibil să nu fie restaurate.
3. Orice formă de supraîncărcare a bateriei litiu-ion va cauza daune grave performanței bateriei și chiar explozie. Bateriile Li-ion trebuie să evite supraîncărcarea bateriei în timpul procesului de încărcare.
4, nu de multe ori descărcare profundă, încărcare profundă. Cu toate acestea, după fiecare 30 de cicluri de încărcare, cipul de detectare a puterii va efectua automat o descărcare profundă și o încărcare profundă pentru a evalua cu precizie starea bateriei.
5. Evitați temperatura ridicată, care va scurta durata de viață și, în cazuri grave, poate provoca o explozie. A se păstra la frigider dacă este posibil. Dacă notebook-ul funcționează pe curent alternativ, vă rugăm să scoateți bara bateriei litiu-ion pentru a nu fi afectat de căldura generată de computer.
6. Evitați înghețarea, dar punctul de îngheț al majorității soluțiilor de electroliți pentru baterii litiu-ion este de -40 °C, ceea ce nu este ușor de înghețat.
7. Dacă nu este folosit pentru o perioadă lungă de timp, vă rugăm să îl păstrați cu 40% până la 60% din capacitatea de încărcare. Când bateria este prea scăzută, poate cauza o descărcare excesivă din cauza autodescărcării.
8. Deoarece bateriile cu litiu-ion vor îmbătrâni în mod natural atunci când nu sunt utilizate, acestea ar trebui achiziționate în funcție de nevoile reale și nu ar trebui cumpărate prea mult.
În concluzie, atunci când utilizați baterii cu litiu, ar trebui să evitați să le folosiți în condiții severe, cum ar fi: temperatură ridicată, umiditate ridicată, expunere pe termen lung la soare vara etc., și evitați să puneți bateria în foc. Când scoateți bateria, asigurați-vă că aparatele electrice sunt oprite; temperatura de funcționare trebuie menținută între -20~50℃. Evitați „depozitarea” prelungită a bateriilor în aparatele electrice scoase din funcțiune. Achiziționarea bateriilor cu litiu alegeți canale obișnuite, producătorii obișnuiți, este interzisă modificarea bateriilor cu litiu fără permisiune.