Popularyzacja nauki o bateriach litowych, przyczyny wybrzuszenia akumulatorów litowych i metody leczenia
Rozwój baterii litowych nastąpił wcześniej, ale z powodu ostrej konkurencji niektórzy producenci mają pewne problemy z jakością w procesie produkcyjnym, dlatego nie można w pełni zagwarantować bezpieczeństwa baterii . W przypadku nieprawidłowego użytkowania lub ograniczonego poziomu produkcji łatwo o problemy takie jak rozkład elektrolitu, co powoduje zjawisko wybrzuszenia akumulatora. Dlaczego więc baterie litowe wybrzuszają się?
Po pierwsze, podstawowa analiza struktury pakietu baterii litowych.
Główny skład materiałowy pakietu baterii litowych: materiał elektrody dodatniej, materiał elektrody ujemnej, elektrolit, skład membrany (materiał izolacyjny).
Materiały elektrod dodatnich zajmują ważną pozycję w bateriach litowych, zwykle stanowiąc od 30% do 40% kosztu baterii, a ich wydajność bezpośrednio wpływa na wydajność i gęstość energii baterii. Materiał elektrody ujemnej musi mieć wysoką pojemność właściwą i dobrą odwracalność ładowania i rozładowywania, aby zapewnić wydajność cyklu i stabilność akumulatora. Elektrolit przenosi jony pomiędzy elektrodą dodatnią i ujemną, a jego przewodność jonowa bezpośrednio wpływa na gęstość energii i żywotność akumulatora. Separator odgrywa ważną rolę w oddzieleniu elektrody dodatniej i ujemnej oraz zapewnieniu gładkiego kanału jonowego w akumulatorze. Jego właściwości mechaniczne i stabilność chemiczna mają kluczowe znaczenie dla bezpieczeństwa i wydajności akumulatora.
Po drugie, dlaczego akumulator litowy wybrzusza się?
Istnieją trzy główne przyczyny wybrzuszeń baterii litowych:
1) Problemy z procesem produkcyjnym producenta: niektórzy producenci, aby zaoszczędzić koszty, korzystają ze złego środowiska produkcyjnego lub eliminują sprzęt, co skutkuje niską jakością produkcji baterii, taką jak nierówna powłoka, elektrolit zmieszany z kurzem.
2) Nawyki codziennego użytkowania użytkownika: niewłaściwe użytkowanie, takie jak: przeładowanie, nadmierne rozładowanie, użytkowanie w trudnych warunkach o wysokiej i niskiej temperaturze itp., również doprowadzi do wybrzuszenia baterii.
3) Długotrwałe użytkowanie i niewłaściwe przechowywanie: akumulator nie jest używany przez długi czas i nie jest odpowiednio przechowywany, co może prowadzić do zmniejszenia wydajności akumulatora, a nawet zwarcia i wybrzuszenia.
Wśród nich przyczyny wybrzuszenia spowodowanego przeładowaniem i nadmiernym rozładowaniem są następujące: Przeładowanie spowoduje, że jony litu z materiału elektrody dodatniej wpadną do materiału elektrody ujemnej, co spowoduje deformację i zapadnięcie się elektrody dodatniej oraz nadmierne gromadzenie się jonów litu na elektrodzie ujemnej, tworząc kryształ drzewa, powodując wybrzuszenie akumulatora. Nadmierne wyładowanie zniszczy warstwę styku stałego elektrolitu (SEI) materiału elektrody ujemnej, prowadząc do zapadnięcia się materiału elektrody ujemnej, a także spowoduje wybrzuszenie akumulatora. Obydwa te warunki mogą doprowadzić do gwałtownej reakcji wewnątrz akumulatora, wydzielającej się dużej ilości ciepła, co prowadzi do zgazowania elektrolitu i powoduje zjawisko wybrzuszenia akumulatora.
Po trzecie, jak bezpiecznie poradzić sobie z wybrzuszeniem baterii litowej?
1) Cykl ładowania i rozładowania konserwacyjnego: Unikaj częstego całkowitego ładowania i rozładowywania, ponieważ może to zmniejszyć stopień krystalizacji i opóźnić zjawisko wybrzuszenia akumulatora. Ogólnie zaleca się uzupełnianie akumulatora po zużyciu połowy mocy oraz regularne pełne ładowanie akumulatora (np. co kilka miesięcy do pół roku) w celu konserwacji akumulatora.
2) Postępowanie z wybrzuszonymi bateriami: W przypadku wybrzuszonej baterii litowej, ze względu na jej pojemność, która została poważnie uszkodzona i może to stanowić zagrożenie dla bezpieczeństwa, można ją bezpośrednio wyrzucić. Moc akumulatora wybrzuszonego została zmniejszona po zwarciu, ale nadal istnieje pewne niebezpieczeństwo.
3) Profesjonalny recykling: wyrzucone zestawy baterii litowych należy przetwarzać za pośrednictwem profesjonalnych kanałów recyklingu, aby uniknąć zanieczyszczenia środowiska. Jeśli nie można znaleźć odpowiedniego kanału recyklingu, akumulator można wyrzucić do pojemnika na śmieci przeznaczonego do recyklingu akumulatorów litowych w celu sortowania i recyklingu.
Dzięki powyższym metodom można opóźnić występowanie zjawiska wybrzuszenia akumulatorów litowych, a zużyte akumulatory litowe można odpowiednio utylizować, aby zmniejszyć zanieczyszczenie środowiska.