Lithium-Ionen-Batterien werden wegen ihrer hohen Lebensdauer und Kapazität weithin beworben. Allerdings kann es bei manchen Lithium-Ionen-Akkus bei längerem Gebrauch zu einer Schwellung kommen, und zwar aus folgenden Gründen:
Ausdehnung durch Überladung Überladung führt dazu, dass alle Lithiumatome im positiven Elektrodenmaterial in das negative Elektrodenmaterial wandern. Dies führt zu einer Verformung und einem Zusammenbruch der ursprünglich vollständigen Gitter in der positiven Elektrode, was ein wesentlicher Faktor ist, der zur Verringerung der Batteriekapazität beiträgt. Dabei sammeln sich immer mehr Lithiumionen in der negativen Elektrode an, was zu einer Überakkumulation von Lithiumatomen führt, die zu baumstumpfartigen Kristallen heranwachsen und die Batterie aufquellen lassen.
Durch Tiefentladung verursachte Ausdehnung Der SEI-Film (Solid Electrolyte Interface) hat eine Schutzfunktion für das negative Elektrodenmaterial, indem er verhindert, dass die Materialstruktur zusammenbricht, und die Zyklenlebensdauer des Elektrodenmaterials verlängert. Der SEI-Film erfährt beim Laden und Entladen reversible Veränderungen, wobei einige organische Verbindungen reversible Umwandlungen erfahren. Übermäßiges Entladen der Batterie führt zu einer reversiblen Zerstörung des SEI-Films, und nachdem der SEI, der das Material der negativen Elektrode schützt, beschädigt ist, kollabiert das Material der negativen Elektrode, was zur Ausdehnung von Lithium-Ionen-Batterien führt.
Probleme bei Produktions- und Herstellungsprozessen Aufgrund der Vielfalt der Hersteller priorisieren einige möglicherweise Kostensenkungsmaßnahmen, was zu ungünstigen Produktionsumgebungen und dem Einsatz veralteter Ausrüstung führt. Dies kann zu einer ungleichmäßigen Beschichtung der Batterie und zum Eindringen von Staubpartikeln in den Elektrolyten führen. Diese Faktoren können dazu beitragen, dass Lithium-Ionen-Batterien während der Nutzung durch den Benutzer anschwellen, was möglicherweise größere Risiken mit sich bringt.
Warum sind Lithiumbatterien besser?
Warum halten Lithiumbatterien länger?
Um die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien anzuzeigen, verwenden wir im Allgemeinen Zyklenzahlen. Obwohl die Anzahl der Zyklen bei verschiedenen Lithium-Ionen-Batterien unterschiedlich ist, kann ihre Lebensdauer insgesamt typischerweise etwa 5 bis 6 Jahre betragen und sich bei ordnungsgemäßer Verwendung sogar noch weiter verlängern. Dies ist deutlich länger als die Lebensdauer von Blei-Säure-Batterien, die bei etwa 1,5 Jahren liegt. Lithium-Ionen-Batterien können eine hohe Anzahl von Lade- und Entladezyklen überstehen, wobei die Zyklenzahl zwischen 800 und 2000 Zyklen liegt. Im Vergleich dazu haben Blei-Säure-Batterien etwa 300 Zyklen und Nickel-Metallhydrid-Batterien etwa 500 Zyklen. Diese höhere Zyklenzahl trägt zur längeren Gesamtlebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien bei.
Welche Lithiumbatterien sind in Flugzeugen nicht erlaubt?
In diesem Zusammenhang muss zwischen Lithiumbatterien unterschieden werden, deren Beförderung beschränkt ist, und solchen, deren Beförderung verboten ist.
Eingeschränkter Transport von Lithiumbatterien: Mit Genehmigung der Fluggesellschaft dürfen elektronische Geräte mit Lithiumbatterien mit einer Kapazität von mehr als 100 Wh, jedoch nicht mehr als 160 Wh, an Bord mitgeführt werden. Jeder Passagier kann bis zu zwei solcher Ersatzbatterien mitführen und diese dürfen nicht eingecheckt werden. Zu den Geräten, die Lithiumbatterien mit mehr als 100 Wh enthalten können, gehören Mediengeräte, audiovisuelle Produktionsgeräte, Requisiten, medizinische Geräte, elektrisches Spielzeug, Elektrowerkzeuge, Werkzeugkästen usw .
Verbotene Beförderung von Lithiumbatterien: Das Mitführen oder Einchecken großer Lithiumbatterien oder elektronischer Geräte mit einer Kapazität von mehr als 160 Wh ist strengstens untersagt.
Um festzustellen, ob die von Ihnen mitgeführten Lithiumbatterien an Bord mitgenommen werden dürfen, können Sie in der Regel die Markierungen auf den Batterien überprüfen. Wenn die Nennenergie in Wattstunden (Wh) nicht direkt auf der Lithiumbatterie angegeben ist, können Sie sie mit den folgenden Methoden berechnen:
Wenn Nennspannung (V) und Nennkapazität (Ah) bekannt sind: Berechnen Sie die Nennwattstunden mit der Formel: Wh = V x Ah. Nennspannung und Nennkapazität sind in der Regel auf der Batterie angegeben.
Wenn der Akku nur mit Milliamperestunden (mAh) gekennzeichnet ist: Teilen Sie den markierten Wert durch 1000, um Amperestunden (Ah) zu erhalten. Wenn beispielsweise eine Lithiumbatterie mit einer Nennspannung von 3,7 V und einer Nennkapazität von 760 mAh gekennzeichnet ist, wären die Nennwattstunden: 760 mAh / 1000 = 0,76 Ah; 3,7 V x 0,76 Ah = 2,9 Wh.
Wann fangen Lithiumbatterien Feuer?
