Langkah-langkah Perlindungan Bateri Litium Ion

Selepas sel bateri litium dicas berlebihan kepada voltan lebih tinggi daripada 4.2V, kesan sampingan akan mula berlaku. Lebih tinggi voltan cas berlebihan, lebih tinggi risikonya. Apabila voltan sel bateri litium lebih tinggi daripada 4.2V, kurang daripada separuh daripada atom litium kekal dalam bahan katod. Pada masa ini, sel storan sering runtuh, mengakibatkan kemerosotan kekal dalam kapasiti bateri. Jika pengecasan diteruskan, kerana sel penyimpanan elektrod negatif telah diisi dengan atom litium, logam litium seterusnya akan terkumpul pada permukaan bahan elektrod negatif. Atom litium ini akan menumbuhkan kristal dendritik dari permukaan negatif ke arah ion litium. Hablur logam litium ini akan melalui kertas diafragma dan litar pintas elektrod positif dan negatif. Kadangkala, bateri akan meletup sebelum litar pintas berlaku. Ini kerana semasa proses cas berlebihan, elektrolit dan bahan lain akan retak untuk menghasilkan gas, yang menjadikan cengkerang bateri atau injap tekanan membonjol dan pecah, membolehkan oksigen masuk dan bertindak balas dengan atom litium yang terkumpul pada permukaan negatif, dan kemudian meletup. Oleh itu, apabila mengecas bateri litium, had voltan atas mesti ditetapkan untuk mengambil kira hayat bateri, kapasiti dan keselamatan. Had atas voltan pengecasan optimum ialah 4.2V. Terdapat juga had voltan yang lebih rendah apabila sel bateri litium dinyahcas. Apabila voltan sel lebih rendah daripada 2.4V, beberapa bahan akan mula rosak. Oleh kerana bateri akan menyahcas sendiri, semakin lama ia dinyahcas, semakin rendah voltannya. Oleh itu, sebaiknya jangan berhenti pada 2.4V semasa nyahcas. Dalam tempoh dari 3.0V hingga 2.4V, tenaga yang dikeluarkan oleh bateri litium hanya menyumbang kira-kira 3 peratus daripada kapasiti bateri. Oleh itu, 3.0V ialah voltan pemotongan nyahcas yang ideal.

Semasa mengecas dan menyahcas, sebagai tambahan kepada pengehadan voltan, pengehadan arus juga diperlukan. Apabila arus terlalu besar, ion litium tidak mempunyai masa untuk memasuki sel penyimpanan dan akan berkumpul di permukaan bahan. Selepas ion litium ini memperoleh elektron, atom litium akan mengkristal pada permukaan bahan, yang sama seperti cas berlebihan, yang akan menyebabkan bahaya. Jika bekas bateri pecah, ia akan meletup.

Oleh itu, perlindungan bateri litium-ion hendaklah sekurang-kurangnya merangkumi tiga perkara: had atas voltan pengecasan, had bawah voltan nyahcas dan had atas arus. Secara umum, dalam pek bateri litium, kecuali sel bateri litium, akan ada plat pelindung, yang terutamanya menyediakan ketiga-tiga perlindungan ini. Walau bagaimanapun, ketiga-tiga perlindungan plat perlindungan ini jelas tidak mencukupi. Letupan bateri litium masih kerap berlaku di seluruh dunia. Untuk memastikan keselamatan sistem bateri, punca letupan bateri mesti dianalisis dengan lebih teliti.