Waarom bollen lithiumbatterijpakketten uit?
Er zijn drie hoofdoorzaken voor het opzwellen van lithiumbatterijen:
①Problemen in het productieproces van de fabrikant
De coating van de batterij is ongelijkmatig en er zitten stofdeeltjes in de elektrolyt. Dit kan ervoor zorgen dat het lithiumbatterijpakket bol gaat staan wanneer de gebruiker het gebruikt.
② Dagelijkse gebruiksgewoonten van de gebruiker
Als de gebruiker lithiumbatterijen onjuist gebruikt, bijvoorbeeld door overladen en te ver ontladen, of door ze continu in extreem zware omstandigheden te gebruiken, kunnen lithiumbatterijen ook gaan opzwellen. De oorzaken van opzwellen door overladen en te ver ontladen zijn onder andere de volgende:
Bolling door overladen: Overladen zorgt ervoor dat alle lithiumatomen in het materiaal van de positieve elektrode naar het materiaal van de negatieve elektrode migreren. Hierdoor vervormt en stort het oorspronkelijke, volledig gevulde rooster van de positieve elektrode in, wat een belangrijke oorzaak is van de afname van het vermogen van lithiumbatterijen. Tijdens dit proces neemt het aantal lithiumionen in de negatieve elektrode toe. Deze overmatige ophoping zorgt ervoor dat lithiumatomen kristallen vormen, waardoor de lithiumbatterij bol gaat staan.
Bolling veroorzaakt door overontlading: Tijdens het eerste laad- en ontlaadproces van vloeibare lithium-ionbatterijen reageren het elektrodemateriaal en de elektrolyt aan het vast-vloeibare grensvlak, waardoor een passiveringslaag ontstaat die het oppervlak van het elektrodemateriaal bedekt. Deze passiveringslaag kan de doorgang van elektrolytmoleculen effectief voorkomen, maar Li+ kan vrijelijk door de passiveringslaag heen dringen en eruit worden verwijderd, wat de eigenschappen van een vaste elektrolyt heeft. Daarom wordt deze passiveringslaag "vaste elektrolytinterface" of kortweg SEI genoemd. De SEI-laag beschermt het negatieve elektrodemateriaal, waardoor de materiaalstructuur minder snel instort en de levensduur van het elektrodemateriaal kan worden verlengd. De SEI-laag is niet statisch en ondergaat kleine veranderingen tijdens het laad- en ontlaadproces, voornamelijk omdat sommige organische stoffen omkeerbare veranderingen ondergaan. Na overontlading van de batterij wordt de SEI-laag omkeerbaar afgebroken, waardoor de SEI die het negatieve elektrodemateriaal beschermt, wordt vernietigd. Dit leidt tot instorting van het negatieve elektrodemateriaal en het ontstaan van een bolling.
Deze twee factoren zullen tijdens gebruik een heftige reactie, vergelijkbaar met een kortsluiting, in de batterij veroorzaken, waarbij een grote hoeveelheid warmte ontstaat. Deze warmte zorgt ervoor dat het elektrolyt ontleedt en vergast, waardoor de batterij opzwelt.
③ Langdurig niet-gebruik en onjuiste opslag
De accu is lange tijd niet gebruikt en is niet goed bewaard gebleven. Wanneer de accu lange tijd aan de lucht wordt blootgesteld en niet wordt gebruikt, en volledig is opgeladen, kan lucht, omdat het een bepaalde geleidbaarheid heeft, ervoor zorgen dat de positieve en negatieve polen van de accu direct met elkaar in contact komen. Dit veroorzaakt een chronische kortsluiting. Zodra er kortsluiting optreedt, ontstaat er warmte en zullen sommige elektrolyten ontbinden of zelfs verdampen, wat leidt tot een bolling.
De capaciteit van opgezwollen lithiumbatterijen is ernstig aangetast en ze vormen een veiligheidsrisico. Het wordt afgeraden om ze te gebruiken. Afgedankte lithiumbatterijen moeten via professionele recyclingkanalen worden verwerkt om milieuvervuiling te voorkomen.
