Ličio baterijų išsiplėtimo pažeidimai

Korpuso savybės
Litis, kurio atominis skaičius yra 3 ir atominis svoris 6,941, yra lengviausias šarminio metalo elementas. Siekdami pagerinti saugą ir įtampą, mokslininkai išrado tokias medžiagas kaip grafitas ir ličio kobalto oksidas ličio atomams laikyti. Šių medžiagų molekulinė struktūra sudaro mažus nanodydžių saugojimo tinklelius, kurie gali būti naudojami ličio atomams laikyti. Tokiu būdu, net plyšus akumuliatoriaus korpusui ir patekus deguonies, dėl didelio deguonies molekulių dydžio jos negali patekti į šiuos mažus sandėliavimo skyrius, neleidžiant ličio atomams liestis su deguonimi ir išvengti sprogimų.
Apsaugos priemonės
Perkrovus ličio akumuliatoriaus elementus iki didesnės nei 4,2 V įtampos, prasidės šalutinis poveikis. Kuo didesnė perkrovimo įtampa, tuo didesnis pavojus. Kai ličio baterijos elemento įtampa viršija 4,2 V, teigiamo elektrodo medžiagoje lieka mažiau nei pusė ličio atomų, todėl laikymo skyrius suyra ir dėl to visam laikui prarandama akumuliatoriaus talpa. Jei įkrovimas tęsiamas, nes neigiamo elektrodo laikymo skyrius jau užpildytas ličio atomais, neigiamo elektrodo medžiagos paviršiuje kaupsis ličio metalas. Šie ličio atomai iš neigiamo elektrodo paviršiaus išaugins dendritinius kristalus ličio jonų kryptimi. Šie ličio metalo kristalai praeis per separatorių, sukeldami trumpąjį jungimą tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų. Kartais akumuliatorius sprogsta prieš įvykstant trumpajam jungimui, nes perkrovimo metu tokios medžiagos kaip elektrolitas suirs ir gamins dujas, todėl akumuliatoriaus korpusas arba slėgio vožtuvas išsipūs ir plyš, todėl deguonis gali patekti ir reaguoti su ličio atomais, susikaupusiais ant neigiamo elektrodo. paviršius, dėl kurio įvyksta sprogimas.
Todėl įkraunant ličio baterijas būtina nustatyti viršutinę įtampos ribą, kad kartu būtų atsižvelgta į akumuliatoriaus tarnavimo laiką, talpą ir saugumą. Ideali viršutinė įkrovimo įtampos riba yra 4,2 V. Iškraunant ličio baterijas taip pat turėtų būti žemesnė įtampos riba. Kai akumuliatoriaus elemento įtampa yra mažesnė nei 2,4 V, kai kurios medžiagos pradės būti pažeistos. Dėl savaiminio akumuliatoriaus išsikrovimo įtampa laikui bėgant mažės. Todėl prieš sustabdant geriausia jo neiškrauti iki 2,4 V. Išsikrovimo laikotarpiu nuo 3.0V iki 2,4 V ličio baterijų išskiriama energija sudaro tik apie 3 % akumuliatoriaus talpos. Todėl 3.{12}}V yra ideali iškrovos ribinė įtampa. Įkrovimo ir iškrovimo metu, be įtampos apribojimų, būtini ir srovės apribojimai. Kai srovė yra per didelė, ličio jonai negali laiku patekti į laikymo elementą ir kaupsis medžiagos paviršiuje.
Gavus elektronus, šie ličio jonai medžiagos paviršiuje gamins ličio atomo kristalus, kurie, kaip ir perkrovimas, gali sukelti pavojų. Jei akumuliatoriaus korpusas plyš, jis sprogs. Todėl ličio jonų akumuliatorių apsauga turėtų apimti bent tris elementus: viršutinę įkrovimo įtampos ribą, apatinę iškrovimo įtampos ribą ir viršutinę srovės ribą. Įprastame ličio baterijos bloke, be ličio baterijos elementų, yra apsauginė plokštė, kuri daugiausia užtikrina šias tris apsaugas. Tačiau akivaizdu, kad šių trijų apsauginės plokštės apsaugos priemonių nepakanka, o pasauliniai ličio baterijų sprogimo incidentai vis dar dažni. Siekiant užtikrinti akumuliatoriaus sistemos saugumą, reikia atidžiau išnagrinėti akumuliatoriaus sprogimo priežastis.