Mengapa Bateri Litium (Sel) Membengkak? Bolehkah Bateri yang Membengkak Masih Digunakan?

Sebab utama pembengkakan bateri litium (juga dikenali sebagai pengembangan) adalah pengumpulan gas di dalam sel. Fenomena ini berpunca daripada beberapa punca utama, setiap satunya berkaitan secara langsung dengan kerosakan dalam struktur dalaman bateri.

Pertama sekali, pengecasan berlebihan atau penyahcasan berlebihanadalah faktor utama. Bateri litium beroperasi dalam julat voltan undian yang ketat (contohnya, sel litium ternari biasa biasanya direka bentuk untuk beroperasi antara 3.6V dan 4.2V setiap sel).

• Pengecasan berlebihan(melebihi had voltan atas, contohnya, 4.2V) menyebabkan keruntuhan struktur dalam litium kobalt oksida elektrod positif disebabkan oleh penyingkiran litium yang berlebihan. Pada masa yang sama, lapisan grafit dalam elektrod negatif boleh tertanggal daripada interkalasi litium yang berlebihan. Tindak balas kimia yang tidak normal ini membebaskan gas seperti karbon monoksida dan karbon dioksida.
• Penyahcasan berlebihan(jatuh di bawah had voltan yang lebih rendah, contohnya, 2.5V) membawa kepada pembentukan dendrit litium yang tidak dapat dipulihkan di dalam bateri. Kristal litium kecil seperti jarum ini boleh menembusi pemisah yang memisahkan elektrod positif dan negatif, lalu secara tidak langsung mencetuskan penjanaan gas.

Kedua, litar pintas dalamanmerupakan punca kritikal. Ini boleh berpunca daripada kecacatan pengeluaran, seperti tab yang dikimpal dengan buruk atau lubang kecil mikroskopik yang tertinggal di dalam pemisah. Kerosakan fizikal semasa penggunaan—seperti telefon terjatuh atau komputer riba remuk—juga boleh mengubah bentuk sel, menyebabkan elektrod positif dan negatif bersentuhan langsung. Ini mengakibatkan tindak balas penjanaan haba yang kuat dan serta-merta yang menghasilkan sejumlah besar gas.

Tambahan pula, penuaan semula jadi atau pendedahan berpanjangan kepada suhu tinggiboleh menyebabkan bengkak.

• Selepas kira-kira 500 kitaran cas-nyahcas, bahan aktif di dalam bateri akan terdegradasi dengan ketara.
• Penyimpanan atau penggunaan jangka panjang dalam persekitaran melebihi 60°C (contohnya, di dalam kereta pada hari yang cerah, atau di atas meja berhampiran pemanas) mempercepatkan penguraian pelarut organik seperti dimetil karbonat dan etilena karbonat dalam elektrolit. Ini mengganggu kestabilan sistem dalaman bateri, akhirnya melepaskan gas dan menyebabkan bateri mengembang.

Adalah penting untuk memahami bahawa bateri litium yang bengkak tidak boleh terus digunakan.Kesimpulan ini berdasarkan tiga dimensi kritikal: keselamatan, prestasi dan perlindungan peranti.

1. Dari Perspektif Keselamatan

Bengkak merupakan isyarat jelas bahawa tekanan dalaman telah melebihi had reka bentuk selongsong, menunjukkan kerosakan struktur dalaman yang teruk. Tekanan terus meningkat.

• Jika tekanan di dalam sel melebihi kira-kira 0.5 MPa (kira-kira 5 kali ganda tekanan atmosfera), selongsong boleh pecah dan membocorkan elektrolit. Elektrolit yang bocor mengandungi bahan menghakis seperti litium hidroksida, yang boleh menyebabkan melecur pada kulit dan menimbulkan risiko yang teruk jika terkena mata atau membran mukus.
• Lebih berbahaya lagi, risiko pelarian habameningkat secara mendadak dalam bateri yang bengkak. Getaran kecil atau turun naik kecil dalam suhu ambien boleh mencetuskan tindak balas berantai, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau letupan dalam kes yang melampau. Akibatnya menjadi lebih teruk di ruang terkurung seperti poket, beg galas atau laci.

2. Dari Perspektif Prestasi

Kerosakan dalaman secara langsung menyebabkan penurunan fungsi teras bateri yang teruk.

• Kapasiti Bateri telefon yang pada asalnya dinilai pada 5000mAh mungkin hanya boleh memuatkan 2000mAh atau kurang, menjadikannya tidak mencukupi untuk kegunaan harian.
• Kestabilan voltanmerosot secara drastik. Semasa pengecasan, voltan boleh melonjak melebihi ambang selamat; semasa nyahcas, ia boleh jatuh secara tiba-tiba, menyebabkan peranti kerap dimatikan atau dimulakan semula. Bacaan "Cas palsu" adalah perkara biasa—contohnya, paras bateri mungkin jatuh lebih 10% dalam beberapa minit selepas dicabut daripada pengecas. Bateri sedemikian tidak dapat memberikan kuasa yang stabil.

3. Risiko kepada Peranti dan Persekitarannya

Menggunakan bateri yang bengkak secara berterusan akan menimbulkan risiko tambahan.

• Bagi peranti seperti telefon dan komputer riba, bateri yang bengkak akan menghasilkan haba secara berterusan. Ini boleh menyebabkan terlalu panas dan merosakkan komponen sensitif pada papan utama peranti, seperti cip dan kapasitor, lalu memendekkan jangka hayat peranti.
• Jika selongsong pecah, elektrolit yang bocor boleh menghakis litar dalaman peranti, menyebabkan kegagalan perkakasan yang tidak dapat dipulihkan.
• Dalam kes terburuk, kebakaran atau letupan bateri boleh merosakkan objek di sekeliling, seperti dokumen di atas meja atau peranti lain di dalam beg galas, lalu mengakibatkan insiden keselamatan yang lebih meluas.

Ujian profesional untuk mencegah masalah: Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. mengiringi anda

Untuk mengelakkan risiko pembengkakan, kuncinya adalah untuk memantau status bateri dengan tepat sebelum meninggalkan kilang dan semasa penggunaan. Ketepatan tinggi peralatan ujian bateridibangunkan oleh Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. boleh mensimulasikan keadaan kerja yang ekstrem seperti pengecasan berlebihan, nyahcas berlebihan, suhu tinggi dan rendah, menilai secara komprehensif kedap udara, hayat kitaran dan ambang keselamatan sel bateri. Pengecasan dan Penguji Pelepasan Menyokong ketepatan voltan ± 0.1mV, digandingkan dengan reka bentuk kotak kalis letupan yang dipatenkan, untuk membantu perusahaan mengawal kualiti dari sumbernya. Jika anda memerlukan penyelesaian ujian tersuai atau panduan pemilihan peralatan, sila hubungi Pasukan Teknologi Tenaga Baharu Hongda!