قابل شارژ دو برابر باتری های لیتیوم به دلیل چگالی انرژی زیاد ، طول عمر طولانی و میزان تخلیه پایین ، در سالهای اخیر محبوبیت قابل توجهی کسب کرده اند. من به عنوان تأمین کننده این منابع پیشرفته قدرت ، من اغلب در هنگام شارژ بیش از حد با سؤالاتی از مشتریان در مورد رفتار آنها روبرو می شوم. در این وبلاگ ، من به علم در مورد چگونگی شارژ مجدد باتری های لیتیوم در هنگام شارژ بیش از حد ، خطرات احتمالی و اقدامات پیشگیرانه رفتار می کنم.
درک اصول قابل شارژ دو برابر باتری های لیتیوم
قبل از بحث در مورد شارژ بیش از حد ، درک ساختار اساسی و اصول کار قابل شارژ دو برابر باتری لیتیوم ضروری است. این باتری ها به طور معمول از شیمی درمانی لیتیوم - یون یا لیتیوم استفاده می کنند. باتری های لیتیوم از یک کاتد ، آند ، جداکننده و الکترولیت تشکیل شده است. در حین شارژ ، یونهای لیتیوم از طریق الکترولیت از کاتد به آند حرکت می کنند و در حین ترخیص ، آنها به سمت کاتد حرکت می کنند.
ولتاژ اسمی یک باتری لیتیوم دو برابر قابل شارژ حدود 3.7 ولت است که به طور قابل توجهی بالاتر از باتری های سنتی قلیایی (1.5 ولت) است. این ولتاژ بالاتر باعث می شود که قدرت بیشتری در فضای کوچکتر ذخیره شود و آنها را برای دستگاه های تخلیه بالا مانند دوربین های دیجیتال ، چراغ قوه و کنسول های بازی قابل حمل ایده آل کند.
روند شارژ بیش از حد
شارژ بیش از حد هنگامی اتفاق می افتد که باتری به طور مداوم فراتر از ولتاژ و ظرفیت توصیه شده آن شارژ شود. در یک فرآیند شارژ عادی ، پس از رسیدن باتری به تمام ظرفیت خود ، جریان شارژ باید کاهش یا متوقف شود. با این حال ، اگر نقص مدار شارژ یا کاربر از یک شارژر ناسازگار استفاده می کند ، شارژ بیش از حد می تواند اتفاق بیفتد.
هنگامی که یک باتری لیتیوم قابل شارژ دو برابر بیش از حد شارژ می شود ، چندین واکنش شیمیایی و فیزیکی در داخل باتری صورت می گیرد. ابتدا جریان شارژ اضافی باعث می شود یونهای لیتیوم در آند جمع شوند. از آنجا که یونهای لیتیوم بیشتر به آند مجبور می شوند ، ساختار ماده آند می تواند ناپایدار شود. این ناپایداری می تواند منجر به تشکیل رسوبات فلزی لیتیوم بر روی سطح آند ، پدیده ای شود که به عنوان آبکاری لیتیوم شناخته می شود.
آبکاری لیتیوم یک مسئله جدی است زیرا می تواند باعث ایجاد مدارهای کوتاه در باتری شود. رسوبات فلزی لیتیوم می توانند در جداکننده رشد کرده و نفوذ کنند ، که برای جلوگیری از تماس مستقیم بین آند و کاتد طراحی شده است. پس از نقض جداکننده ، آند و کاتد در تماس هستند و یک مدار کوتاه ایجاد می کنند. یک مدار کوتاه می تواند مقدار زیادی گرما ایجاد کند ، که می تواند واکنشهای شیمیایی موجود در باتری را تسریع کرده و خطر فراری حرارتی را افزایش دهد.
فراری حرارتی و عواقب آن
فراری حرارتی یک واکنش خود پایدار است که هنگامی که گرمای ایجاد شده در باتری به اندازه کافی سریع از بین نرود ، رخ می دهد. با افزایش دمای باتری ، واکنشهای شیمیایی موجود در باتری گرمازا تر می شوند و گرمای بیشتری نیز آزاد می کنند. این حلقه بازخورد مثبت می تواند باعث شود که دمای باتری به سرعت افزایش یابد و منجر به یک سری عواقب خطرناک شود.
یکی از مهمترین خطرات فراری حرارتی تورم باتری است. با افزایش دما ، الکترولیت داخل باتری می تواند تبخیر شود و باعث گسترش باتری شود. در موارد شدید ، باتری می تواند پارگی کند و گازهای سمی و قابل اشتعال را آزاد کند. این گازها می توانند خطر آتش سوزی و انفجار را به ویژه در فضاهای محصور ایجاد کنند.
علاوه بر تورم و پارگی ، شارژ بیش از حد همچنین می تواند منجر به کاهش قابل توجه در عمر باتری شود. واکنشهای شیمیایی در حین شارژ بیش از حد می تواند به مواد الکترود و الکترولیت آسیب برساند و توانایی باتری در ذخیره و آزاد شدن انرژی را کاهش می دهد. این بدان معناست که یک باتری بیش از حد ممکن است طول عمر کوتاه تر و ظرفیت کمتری نسبت به باتری با شارژ مناسب داشته باشد.
ویژگی های ایمنی برای جلوگیری از شارژ بیش از حد
برای کاهش خطرات مرتبط با شارژ بیش از حد ، بیشتر باتری های لیتیوم قابل شارژ مجهز به ویژگی های ایمنی هستند. این ویژگی ها شامل مدارهای محافظت بیش از حد (OCP) و فیوزهای حرارتی است.
یک مدار حفاظت بیش از حد یک وسیله الکترونیکی کوچک است که در هنگام شارژ ولتاژ باتری را کنترل می کند. پس از رسیدن ولتاژ باتری به حداکثر ولتاژ توصیه شده ، OCP به طور خودکار جریان شارژ را متوقف می کند. این تضمین می کند که باتری بیش از حد شارژ نشود ، حتی اگر نقص شارژر باشد.
فیوزهای حرارتی یکی دیگر از ویژگی های مهم ایمنی است. فیوز حرارتی وسیله ای کوچک است که در دمای خاص ذوب می شود. هنگامی که دمای باتری از حد ایمن بالا می رود ، فیوز حرارتی ذوب می شود ، مدار الکتریکی را می شکند و فرآیند شارژ را متوقف می کند. این امر به جلوگیری از فراری حرارتی و محافظت از باتری در برابر خسارت کمک می کند.
نمونه های واقعی - جهان و مطالعات موردی
چندین نمونه واقعی جهانی از خطرات مربوط به شارژ بیش از حد باتری های لیتیوم قابل شارژ وجود داشته است. در بعضی موارد ، باتری های بیش از حد باعث آتش سوزی در دستگاه های الکترونیکی شده و منجر به خسارت به املاک و حتی جراحات می شوند. این حوادث اهمیت استفاده از شارژرهای سازگار و پیروی از دستورالعمل های شارژ سازنده را برجسته می کند.
من به عنوان یک تأمین کننده ، من همیشه به مشتریان خود توصیه می کنم از شارژرهایی استفاده کنند که به طور خاص برای دو برابر باتری های لیتیوم قابل شارژ طراحی شده اند. استفاده از یک شارژر ناسازگار نه تنها می تواند خطر شارژ بیش از حد را افزایش دهد بلکه ضمانت باتری را نیز باطل می کند.
دامنه محصول و پیوندهای مرتبط ما
علاوه بر شارژ مجدد باتری های لیتیوم ، شرکت ما همچنین طیف گسترده ای از سایر باتری های لیتیوم قابل شارژ را ارائه می دهد. به عنوان مثال ، ما داریمباتری سلول لیتیوم C قابل شارژ، که برای دستگاه های بزرگتر که به قدرت بیشتری نیاز دارند مناسب است. ماباتری قابل شارژ پلیمر 9 ولتبرای ردیاب های دود و سایر دستگاه های تخلیه ایده آل است. و مالیتیوم یون نوع 18650 باتری قابل شارژبه طور گسترده در لپ تاپ ها ، بانک های برق و وسایل نقلیه برقی استفاده می شود.
برای خرید با ما تماس بگیرید
اگر علاقه مند به شارژ مجدد دو برابر باتری لیتیوم یا هر محصول دیگر در محدوده ما هستید ، ما از شما استقبال می کنیم تا برای خرید و بحث های بیشتر با ما تماس بگیریم. تیم متخصصان ما همیشه آماده هستند تا اطلاعات دقیق محصول ، پشتیبانی فنی و قیمت گذاری رقابتی را در اختیار شما قرار دهند.
منابع
- Linden ، D. ، & Reddy ، Tb (2002). دفترچه باتری. مک گرا - هیل.
- Tarascon ، JM ، & Armand ، M. (2001). مسائل و چالش های پیش روی باتری های لیتیوم قابل شارژ. طبیعت ، 414 (6861) ، 359 - 367.
- Liu ، J. ، Winter ، M. ، & Brodd ، RJ (2010). باتری های لیتیوم: علم و فناوری. اسپرینگر