Объясните необходимые меры предосторожности для литийных батарей

Литий является самым легким из щелочных металлов, с атомным числом 3 и атомным весом 6941. Для повышения безопасности и напряжения ученые разработали такие материалы, как графит и литий -оксид кобальта, для хранения атомов лития. Молекулярная структура этих материалов образует крошечные наноразмерные клетки, которые можно использовать для хранения атомов лития. Таким образом, даже если корпус аккумулятора разбивается, а кислород входит, молекулы кислорода слишком велики, чтобы вписаться в крошечную батарею, предотвращая контакт атомов лития и взрыва.

Когда напряжение заряда превышает 4,2 В, литий -фосфатная аккумуляторная батарея станет вторичной. Чем выше давление, тем больше риск. Когда аккумулятор LifePo4 Volta GE превышает 4,2 В, менее половины атомов лития остаются в положительном материале, и батарея часто выносится, постоянно уменьшая емкость батареи. Когда аккумулятор перезаряжается, последующий литий -металл накапливается на поверхности материала, поскольку отрицательная батарея уже полна атомов лития. Эти атомы лития выращивают дендритные кристаллы с поверхности катода в направлении ионов лития. Эти кристаллы лития будут проходить через мембранную бумагу, короткокручивая анод и катод. Иногда батареи взорвались до того, как может произойти короткий замыкание. Это связано с тем, что перегрузка приводит к тому, что такие вещества, как электролит, разлагают газ, вызывая расширение и взрыво Отрицательный электрод взорвется.

Следовательно, при зарядке литий-ионной батареи верхний предел напряжения должен быть установлен для учета срока службы, емкости и безопасности батареи. Оптимальный верхний предел напряжения зарядки составляет 4,2 В. Разряд литий-ионной батареи также должен иметь более низкий предел напряжения. Если напряжение аккумулятора ниже 2,4 В, часть материала начинает ухудшаться. А поскольку аккумулятор будет самоуничтожить, чем дольше, напряжение ниже, лучше не останавливаться на сбросе при 2,4 В. Во время разряда 3,0-2,4 В литий-ионные батареи могут высвобождать только около 3% своей емкости. Следовательно, 3,0 В является идеальным напряжением отсечения разряда. При зарядке и разряде необходимо ограничить ток, а также напряжение. Если ток слишком высок, ионы лития не будут иметь времени, чтобы войти в аккумулятор и накапливаться на поверхности материала.

Когда эти ионы получают электроны, они кристаллизуют атомы лития на поверхности материала, что представляет такую ​​же опасность, что и перезарядка. Если корпус аккумулятора сломан, он взорвется. Следовательно, защита литий-ионных батарей должна включать не менее трех частей: верхний предел напряжения заряда, нижний предел напряжения разряда и верхний предел тока. Общий литий-ионный аккумулятор, в дополнение к литий-ионной батарейке, также будет иметь защитную пластину, защитная пластина важна для обеспечения этих трех защитных услуг. Тем не менее, защиты трех пластин, очевидно, недостаточно, а несчастные случаи на взрыве литий-ионных аккумуляторов все еще часто происходят по всему миру. Чтобы обеспечить безопасность системы батареи, причина взрыва аккумулятора должна быть проанализирована более тщательно.