Wartungsmethode für Lithium-Ionen-Batterien

2019-05-28

Lithiumbatterien Beginnen Sie Nebenwirkungen zu erzeugen, wenn sie auf eine Spannung über 4,2 V überladen werden. Je höher die Überladespannung ist, desto höher ist das Risiko. Nachdem die Lithiumbatteriespannung höher als 4,2 V ist, ist die Menge der im positiven Elektrodenmaterial verbleibenden Lithiumatome geringer als die Hälfte. Zu diesem Zeitpunkt kollabiert die Speicherzelle häufig und verursacht einen dauerhaften Abfall der Batteriekapazität. Wenn das Laden fortgesetzt wird, sammelt sich das nachfolgende Lithiummetall auf der Oberfläche des Materials der negativen Elektrode an, da die Zelle der negativen Elektrode bereits mit Lithiumatomen gefüllt ist. Diese Lithiumatome wachsen Dendriten von der Oberfläche der negativen Elektrode in Richtung der Lithiumionen. Diese Lithiummetallkristalle passieren das Separatorpapier und schließen die positive und die negative Elektrode kurz. Manchmal explodiert die Batterie, bevor der Kurzschluss auftritt. Dies liegt daran, dass während des Überladevorgangs der Elektrolyt und andere Materialien reißen und Gas erzeugen, wodurch sich das Batteriegehäuse oder das Druckventil ausbaucht und platzt und Sauerstoff in die auf der Oberfläche der negativen Elektrode abgelagerten Lithiumatome eindringen und mit diesen reagieren kann. Dann explodierte. Daher müssen Sie beim Laden einer Lithiumbatterie die obere Spannungsgrenze festlegen, um die Lebensdauer, Kapazität und Sicherheit der Batterie zu berücksichtigen. Die optimale Ladespannung ist auf 4,2 V begrenzt.

Lithiumbatterien sollten beim Entladen auch eine niedrigere Spannungsgrenze haben. Wenn die Zellenspannung unter 2,4 V liegt, werden einige Materialien zerstört. Da sich der Akku selbst entlädt, ist die Spannung für einen längeren Zeitraum niedriger. Daher ist es am besten, die Spannung nicht bis zum Anschlag auf 2,4 V zu setzen. Lithium wird während des Energiezeitraums von 3,0 V auf 2,4 V entladen, wobei nur etwa 3% der Batteriekapazität freigesetzt werden. Daher ist 3,0 V eine ideale Entladungssperrspannung.

Beim Laden und Entladen ist neben der Spannungsbegrenzung auch eine Strombegrenzung erforderlich. Wenn der Strom zu groß ist, können Lithiumionen nicht in die Zelle eindringen und sammeln sich auf der Oberfläche des Materials an. Wenn diese Lithiumionen Elektronen erhalten, werden Kristalle von Lithiumatomen auf der Oberfläche des Materials erzeugt, was als Überladung gefährlich ist. Wenn das Batteriegehäuse beschädigt ist, explodiert es. Daher muss der Schutz der Lithium-Ionen-Batterie mindestens drei Faktoren umfassen: die Obergrenze der Ladespannung, die Untergrenze der Entladespannung und die Obergrenze des Stroms. Im allgemeinen Lithiumbatteriepack wird zusätzlich zum Lithiumbatteriekern eine Schutzplatine vorhanden sein, die hauptsächlich diese drei Schutzfunktionen bietet. Diese drei Schutzmechanismen der Schutzplatine reichen jedoch offensichtlich nicht aus, und die weltweite Explosion von Lithiumbatterien ist immer noch häufig. Um die Sicherheit des Batteriesystems zu gewährleisten, muss eine genauere Analyse der Ursache der Batterieexplosion durchgeführt werden.

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