Защитни мерки за литиеви батерии

След презареждане на клетката на литиевата батерия до напрежение над 4,2 V, това ще започне да има странични ефекти. Колкото по-високо е напрежението на презареждане, толкова по-голяма е опасността. Когато напрежението на клетка от литиева батерия надвиши 4,2 V, по-малко от половината от литиевите атоми остават в материала на положителния електрод. По това време клетката за съхранение често се срива, причинявайки постоянна загуба на капацитет в батерията. Ако зареждането продължи, тъй като клетката за съхранение на отрицателния електрод вече е пълна с литиеви атоми, последващият литиев метал ще се натрупа върху повърхността на материала на отрицателния електрод. Тези литиеви атоми ще развият дендритни кристали от повърхността на отрицателния електрод към посоката на литиевите йони. Тези метални литиеви кристали ще преминат през диафрагмата, причинявайки късо съединение между положителния и отрицателния полюс. Понякога батерията избухва, преди да възникне късо съединение, тъй като по време на процеса на презареждане материали като електролит ще се разложат, за да се получи газ, причинявайки издуване и разкъсване на корпуса на батерията или клапана за налягане, което позволява на кислорода да навлезе и да реагира с литиевите атоми, натрупани върху повърхност на отрицателния електрод, което води до експлозия.
Следователно, когато зареждате литиево-йонни батерии, е необходимо да зададете ограничение на напрежението, за да вземете предвид едновременно живота, капацитета и безопасността на батерията. Оптималното ограничение на напрежението на зареждане е 4,2 V. При разреждането на литиеви батерии също трябва да има долна граница на напрежението. Когато напрежението на клетката на батерията е под 2,4 V, някои материали ще започнат да се повреждат. Освен това, тъй като батерията ще се саморазрежда, колкото по-дълго е разредена, толкова по-ниско ще бъде напрежението. Затова е по-добре да не го разреждате на 2.4V преди да спре. По време на периода на разреждане от 3.{9}}V до 2,4V, енергията, освободена от литиевите батерии, представлява само около 3 процента от капацитета на батерията. Следователно 3.0V е идеалното напрежение на прекъсване на разряда. По време на зареждане и разреждане, в допълнение към ограничението на напрежението, е необходимо и ограничение на тока. Когато токът е твърде висок, литиевите йони не могат да влязат в клетката за съхранение навреме и ще се съберат на повърхността на материала.
След като тези литиеви йони придобият електрони, те ще генерират кристали от литиев атом върху повърхността на материала, което, подобно на презареждането, може да причини опасност. Ако корпусът на батерията се спука, той ще експлодира. Следователно защитата на литиево-йонните батерии трябва да включва поне: горната граница на напрежението на зареждане, долната граница на напрежението на разреждане и горната граница на тока. Като цяло пакетът литиева батерия, в допълнение към клетките на литиева батерия, ще има защитна плоча, която основно осигурява тези три защити. Тези три защити на защитната платка обаче очевидно не са достатъчни и глобалните експлозии на литиеви батерии все още са чести. За да се гарантира безопасността на акумулаторната система, е необходимо да се извърши по-подробен анализ на причините за експлозията на батерията.