Почему литий-ионные аккумуляторные батареи вздуваются?
Существует три основные причины вздутия литиевых батарей:
①Проблемы производственного процесса производителя
Покрытие батареи неравномерное, и в электролит попадают частицы пыли. Это может привести к вздутию литий-ионного аккумуляторного блока при использовании пользователем.
②Ежедневные привычки пользователя
Неправильное использование литий-ионных аккумуляторов, например, перезарядка и переразрядка, или длительное использование в экстремально суровых условиях, также может привести к вздутию литиевых батарей. Причины вздутия, вызванные перезарядкой и переразрядкой, следующие:
Вздутие, вызванное перезарядкой: Перезарядка приводит к тому, что все атомы лития из материала положительного электрода перемещаются в материал отрицательного электрода, вызывая деформацию и разрушение изначально заполненной сетки положительного электрода, что также является основной причиной снижения мощности литиевой батареи. В этом процессе количество ионов лития в отрицательном электроде увеличивается, и чрезмерное накопление приводит к образованию кристаллов атомов лития, вызывая вздутие литиевой батареи.
Вздутие, вызванное переразрядом: В процессе первого заряда и разряда жидкостных литий-ионных батарей материал электрода и электролит реагируют на границе раздела твердое тело-жидкость, образуя пассивирующий слой, покрывающий поверхность материала электрода. Образовавшийся пассивирующий слой эффективно предотвращает проникновение молекул электролита, но ионы Li+ могут свободно внедряться и удаляться через пассивирующий слой, что обладает характеристиками твердого электролита. Поэтому эта пассивирующая пленка называется “границей раздела твердого электролита” или сокращенно SEI. Пленка SEI защищает материал отрицательного электрода, снижая вероятность разрушения структуры материала и увеличивая срок службы материала электрода. Пленка SEI не является статичной и незначительно изменяется в процессе заряда и разряда, главным образом из-за обратимых изменений некоторых органических веществ. После переразряда батареи пленка SEI обратимо разрушается, и SEI, защищающая материал отрицательного электрода, разрушается, вызывая разрушение материала отрицательного электрода и, таким образом, образование вздутия.
Эти два фактора вызовут внутри батареи во время работы бурную реакцию, подобную короткому замыканию, с выделением большого количества тепла, что приведет к разложению и газификации электролита, а также к вздутию батареи.
③ Длительное неиспользование и неправильное хранение
Батарея долгое время не использовалась и плохо хранилась. Если она долгое время находилась на воздухе и не использовалась, а батарея полностью заряжена, поскольку воздух в определенной степени проводит электричество, то при длительном хранении положительный и отрицательный полюса батареи могут соприкасаться напрямую, вызывая хроническое короткое замыкание. При возникновении короткого замыкания выделяется тепло, часть электролита разлагается или даже испаряется, что приводит к вздутию батареи.
Вспученные литиевые батареи серьезно теряют свою емкость и представляют опасность для безопасности. Использовать их не рекомендуется. Отработанные литиевые батареи следует перерабатывать через профессиональные каналы утилизации, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.
