Litium-ioon batterye word wyd bevorder vir hul hoë lewensduur en kapasiteit. Met langdurige gebruik kan sommige litium-ioonbatterye egter swel ervaar as gevolg van die volgende redes:
Uitbreiding veroorsaak deur oorlading Oorlading lei daartoe dat alle litiumatome in die positiewe elektrodemateriaal na die negatiewe elektrodemateriaal beweeg. Dit lei tot vervorming en ineenstorting van die oorspronklik vol roosters in die positiewe elektrode, 'n beduidende faktor wat bydra tot die afname in batterykapasiteit. Tydens hierdie proses versamel 'n toenemende hoeveelheid litiumione in die negatiewe elektrode, wat lei tot die oorakkumulasie van litiumatome wat tot boomstompagtige kristalle groei, wat die battery laat swel.
Uitbreiding veroorsaak deur oorontlading Die Solid Electrolyte Interface (SEI) film dien 'n beskermende funksie vir die negatiewe elektrodemateriaal, wat verhoed dat die materiaalstruktuur ineenstort en die sikluslewe van die elektrodemateriaal verleng. Die SEI-film ondergaan omkeerbare veranderinge tydens lading en ontlading, met sommige organiese verbindings wat omkeerbare transformasies ervaar. Oormatige ontlading van die battery lei tot omkeerbare vernietiging van die SEI-film, en nadat die SEI wat die negatiewe elektrodemateriaal beskerm, beskadig is, val die negatiewe elektrodemateriaal ineen, wat lei tot die uitbreiding van litium-ioonbatterye.
Kwessies in produksie- en vervaardigingsprosesse Weens die diversiteit van vervaardigers kan sommige kostebesnoeiingsmaatreëls prioritiseer, wat lei tot ongunstige produksie-omgewings en die gebruik van verouderde toerusting. Dit kan lei tot ongelyke bedekking van die battery, en die inbring van stofdeeltjies in die elektroliet. Hierdie faktore kan bydra tot die swelling van litiumioonbatterye tydens gebruikersgebruik, wat moontlik groter risiko's inhou.
hoekom is litiumbatterye beter
Litiumbatterye het om verskeie redes wyd bevoordeel geword sedert die ontwikkeling van die eerste battery, die voltaïese stapel. Met verloop van tyd was daar verbeterings wat gelei het tot die gewilde gebruik van weggooibare koolstof-sinkbatterye, herlaaibare nikkel-metaalhidried (NiMH), nikkel-kadmium (NiCd) en loodsuurbatterye. In 1992 het Sony die litiumioonbattery suksesvol bekendgestel, en die voordele daarvan het baie aspekte van die moderne lewe aansienlik beïnvloed.
Hoër energiedigtheid: Litiumbatterye het 'n hoër energiedigtheid, ongeveer 2,5 keer dié van nikkel-kadmiumbatterye en ongeveer 6-7 keer dié van loodsuurbatterye. Dit beteken dat litiumbatterye dieselfde kapasiteit in 'n kleiner en ligter pakket kan verskaf.
Hoë bedryfsspanning: Litiumbatterye het 'n hoër nominale spanning in vergelyking met batterye soos nikkel-kadmium of nikkel-metaalhidried, wat hulle meer veelsydig maak in verskeie toepassings.
Omgewingsvriendelik en nie-besoedelend: Litiumbatterye bevat nie skadelike metale soos kadmium, lood of kwik nie, wat hulle omgewingsvriendelik maak en minder besoedel.
Lang siklus lewe: Litiumbatterye kan 'n groot aantal laai- en ontladingsiklusse verduur, met siklustellings wat wissel van 800 tot 2000. Dit oortref loodsuurbatterye (ongeveer 300 siklusse) en nikkel-metaalhidriedbatterye (ongeveer 500 siklusse) aansienlik, wat lei tot 'n langer algehele lewensduur.
Lae selfontladingstempo: Litium-ioon batterye vertoon 'n baie lae self-ontlading koers. Die selfontladingstempo meet die spontane verlies van gestoorde lading wanneer die battery in 'n oopkringtoestand is. Litium-ioonbatterye, soos litium-ysterfosfaatbatterye, het tipies 'n selfontladingstempo van ongeveer 2% per maand by kamertemperatuur, wat baie laer is as die 25% selfontladingstempo van nikkel-metaalhidriedbatterye.
Sterk aanpasbaarheid by uiterste temperatuur: Litiumbatterye kan in 'n wye temperatuurreeks werk, van -20°C tot 60°C. Sommige litiumbatterye is ontwerp vir spesifieke omgewings met wisselende temperatuurvereistes, en sekere tipes kan selfs funksioneer in omgewings met temperature van meer as 100 grade Celsius.
hoekom hou litiumbatterye langer?
Ons gebruik gewoonlik siklustellings om die lewensduur van litiumioonbatterye aan te dui. Alhoewel die siklustellings tussen verskillende litiumioonbatterye verskil, kan hul sikluslewe gewoonlik ongeveer 5-6 jaar bereik, en met behoorlike gebruik kan dit selfs verder strek. Dit is aansienlik langer in vergelyking met die lewensduur van loodsuurbatterye, wat ongeveer 1,5 jaar is. Litiumioonbatterye kan 'n groot aantal laai- en ontladingsiklusse verduur, met siklustellings wat wissel van 800 tot 2000 siklusse. In vergelyking het loodsuurbatterye ongeveer 300 siklusse, en nikkel-metaalhidriedbatterye ongeveer 500 siklusse. Hierdie hoër siklustelling dra by tot die langer algehele lewensduur van litium-ioonbatterye.
watter litiumbatterye word nie op vliegtuie toegelaat nie?
Wat hierdie kwessie betref, is dit nodig om te onderskei tussen litiumbatterye wat beperk is vir vervoer en dié wat verbied is vir vervoer.
Beperkte vervoer van litiumbatterye: Met goedkeuring van die lugredery word elektroniese toestelle wat litiumbatterye bevat met 'n kapasiteit van meer as 100Wh maar nie 160Wh oorskry nie, toegelaat om aan boord gedra te word. Elke passasier kan tot twee sulke spaarbatterye dra, en hulle moet nie ingeboek word nie. Toestelle wat litiumbatterye van meer as 100Wh kan bevat sluit mediatoerusting, oudiovisuele produksietoerusting, werkverrigtingrekwisiete, mediese toestelle, elektriese speelgoed, elektriese gereedskap, gereedskapkaste, ens. .
Verbode vervoer van litiumbatterye: Groot litiumbatterye of elektroniese toestelle met 'n kapasiteit van meer as 160Wh word streng verbied om gedra of ingeboek te word.
Om te bepaal of die litiumbatterye wat jy dra aan boord geneem kan word, kan jy gewoonlik die merke op die batterye nagaan. As die gegradeerde energie in watt-uur (Wh) nie direk op die litiumbattery gemerk is nie, kan jy dit met die volgende metodes bereken:
As die nominale spanning (V) en nominale kapasiteit (Ah) bekend is: Bereken die gegradeerde watt-ure deur die formule te gebruik: Wh = V x Ah. Nominale spanning en nominale kapasiteit word gewoonlik op die battery gemerk.
As die battery slegs met milliampere-ure (mAh) gemerk is: Deel die gemerkte waarde deur 1000 om ampere-ure (Ah) te verkry. Byvoorbeeld, as 'n litiumbattery gemerk is met 'n nominale spanning van 3.7V en 'n nominale kapasiteit van 760mAh, sal die gegradeerde watt-ure wees: 760mAh / 1000 = 0.76Ah; 3,7V x 0,76Ah = 2,9Wh.
wanneer slaan litiumbatterye aan die brand?
Die fundamentele oorsaak van litium-ioon battery ontsteking is die abnormale behoud van hitte binne die battery, wat lei tot ontsteking nadat die ontstekingspunt van interne en eksterne brandbare stowwe bereik is. Die spesifieke redes vir hierdie gebeurtenis sluit in:
Interne kortsluiting: Misbruik van die battery, soos oorlaai en oorontlading wat lei tot dendrietvorming, onsuiwerhede of stof tydens batteryproduksie, kan die skeier versleg en deurboor, wat mikrokortsluitings veroorsaak. Die vrystelling van elektriese energie lei tot temperatuurstyging, en die materiaal se chemiese reaksies as gevolg van die temperatuurverhoging brei die kortsluitpad verder uit, wat 'n groter kortsluitstroom skep. Hierdie kumulatiewe en wedersyds versterkende vernietiging lei tot termiese weghol. Interne kortsluitings in litiumioonbatterye kan veroorsaak dat 'n groot stroom deur die kortsluitingspunt vloei, wat 'n aansienlike hoeveelheid hitte opwek en sodoende ontploffings of brande veroorsaak.
Eksterne kortsluiting: Verlengde eksterne kortsluitings verbrand gewoonlik swak punte in die stroombaan en lei selde tot termiese weghol-gebeurtenisse in die battery.
Eksterne hoë temperatuur: As gevolg van die eienskappe van litium-ioon battery struktuur, verskeie reaksies genereer 'n aansienlike hoeveelheid hitte. Smelting van die skeier veroorsaak interne kortsluitings, en die vrystelling van elektriese energie verhoog die produksie van hitte. Hierdie kumulatiewe en wedersyds versterkende vernietigende effek lei tot die uitstoot van elektroliet en verbranding. As litiumioonbatterye vir 'n lang tydperk aan hoë temperature blootgestel word, verdamp die oplosmiddel in die elektroliet vinniger, brei die elektrodemateriaal uit, interne weerstand verhoog en batterykapasiteit neem geleidelik af. Wanneer die temperatuur 'n sekere vlak bereik, kan dit lekkasie, kortsluitings veroorsaak, wat tot ontploffings of brande lei.
Meganiese vibrasie of skade: As litiumioonbatterye sterk meganiese vibrasie of skade ervaar tydens vervoer, gebruik of instandhouding, kan dit die battery se skeier of elektroliet beskadig, wat direkte kontak tussen metaallitium en elektroliet veroorsaak. Hierdie kontak veroorsaak 'n eksotermiese reaksie, wat uiteindelik tot ontploffings of brande lei.
Daar is verskeie redes vir die ontploffing en ontsteking van litium-ioonbatterye. Dit is van kardinale belang om batterye veilig te gebruik en in stand te hou, effektiewe batterybestuur uit te oefen en waaksaam te wees oor die identifisering van batteryvervaardigers om die gebruik van substandaard produkte te voorkom.