Jelaskan tindakan pencegahan yang diperlukan untuk baterai lithium

Lithium adalah yang paling ringan dari logam alkali, dengan jumlah atom 3 dan berat atom 6.941. Untuk meningkatkan keamanan dan tegangan, para ilmuwan telah mengembangkan bahan -bahan seperti grafit dan lithium kobalt oksida untuk menyimpan atom lithium. Struktur molekul dari bahan -bahan ini membentuk sel -sel penyimpanan skala nano kecil yang dapat digunakan untuk menyimpan atom lithium. Dengan cara ini, bahkan jika casing baterai pecah dan oksigen masuk, molekul oksigen terlalu besar untuk dimasukkan ke dalam baterai kecil, mencegah atom lithium agar tidak bersentuhan dengan oksigen dan meledak.

Ketika tegangan muatan melebihi 4.2V, baterai lithium besi fosfat mulai muncul sekunder. Semakin tinggi tekanan, semakin besar risikonya. Saat baterai lifepo4 Volta GE melebihi 4.2V, kurang dari setengah atom lithium tetap dalam bahan positif dan baterai sering macet, secara permanen mengurangi kapasitas baterai. Ketika baterai diisi ulang, logam lithium berikutnya menumpuk pada permukaan material karena baterai negatif sudah penuh dengan atom lithium. Atom -atom lithium ini menumbuhkan kristal dendritik dari permukaan katoda menuju ion lithium. Kristal-kristal lithium ini akan melewati kertas membran, sirkuit pendek anoda dan katoda. Terkadang baterai meledak sebelum sirkuit pendek dapat terjadi. Ini karena pengisian daya yang berlebihan menyebabkan zat seperti elektrolit untuk menguraikan gas, menyebabkan baterai atau katup tekanan mengembang dan meledak, memungkinkan oksigen masuk dan bereaksi dengan atom lithium yang telah terakumulasi pada permukaan elektroda negatif, menyebabkan tersebut elektroda negatif untuk meledak.

Oleh karena itu, ketika mengisi baterai Li-ion, batas tegangan atas harus diatur untuk memperhitungkan masa pakai, kapasitas dan keamanan baterai. Batas atas yang optimal dari tegangan pengisian adalah 4.2V. Pembuangan baterai Li-ion juga harus memiliki batas tegangan yang lebih rendah. Jika tegangan baterai lebih rendah dari 2.4V, beberapa bahan mulai memburuk. Dan karena baterai akan melepas diri semakin lama tegangannya lebih rendah, yang terbaik adalah tidak berhenti melepaskan pada 2.4V. Selama pelepasan 3.0-2.4V, baterai lithium-ion hanya dapat melepaskan sekitar 3% dari kapasitasnya. Oleh karena itu, 3.0V adalah tegangan cut-off pelepasan yang ideal. Saat pengisian dan pelepasan, perlu membatasi arus serta tegangan. Jika arus terlalu tinggi, ion lithium tidak akan punya waktu untuk memasuki baterai dan akan menumpuk di permukaan material.

Ketika ion -ion ini mendapatkan elektron, mereka mengkristal atom lithium pada permukaan material, yang merupakan bahaya yang sama dengan pengisian berlebih. Jika casing baterai rusak, itu akan meledak. Oleh karena itu, perlindungan baterai lithium-ion harus mencakup setidaknya tiga bagian: batas atas tegangan muatan, batas bawah tegangan pelepasan dan batas atas arus. Paket baterai Li-ion umum, selain sel baterai Li-ion, juga akan memiliki pelat perlindungan, pelat perlindungan penting untuk memberikan ketiga perlindungan ini. Namun, perlindungan ketiga pelat jelas tidak cukup, dan kecelakaan ledakan baterai Li-ion masih sering terjadi di seluruh dunia. Untuk memastikan keamanan sistem baterai, penyebab ledakan baterai harus dianalisis dengan lebih hati -hati.