ما مدى خطورة مخاطر الشحن الزائد-والشحن الزائد-التفريغ؟
عندما يتم -شحن البطارية بشكل زائد، فإن الأمر يشبه بالونًا يتم نفخه بشكل مستمر، مع ارتفاع ضغطه الداخلي بدون توقف-.
خذ -بطارية الليثيوم الثلاثية-الأيونية الشائعة الاستخدام كمثال.
يبلغ جهد قطع الشحن الطبيعي- حوالي 4.2 فولت. وإذا استمر الشحن بعد هذا الحد، فستحدث سلسلة من التفاعلات الكيميائية المعقدة والخطرة داخل البطارية.
يتحلل الإلكتروليت ويولد الغاز، مما يؤدي إلى زيادة الضغط الداخلي الذي قد يؤدي إلى تشوه أو حتى تمزق غلاف البطارية. والأسوأ من ذلك أن تشعبات الليثيوم سوف تتشكل على سطح القطب السالب. تشبه هذه التشعبات المتنامية الإبر الصغيرة الحادة، ومن المرجح جدًا أن تخترق فاصل البطارية الداخلي.
إذا تم ثقب الفاصل، فسوف تتلامس الأقطاب الكهربائية الموجبة والسالبة بشكل مباشر، مما يؤدي إلى حدوث ماس كهربائي داخلي. يؤدي هذا إلى إطلاق طاقة هائلة على الفور، مما يؤدي إلى الهروب الحراري ويؤدي في النهاية إلى اشتعال البطارية أو حتى انفجارها.
يتراوح جهد قطع التفريغ-لبطاريات أيون الليثيوم- من 2.5 فولت إلى 3.0 فولت تقريبًا، مع تحديد القيمة الدقيقة بواسطة التركيب الكيميائي للبطارية وتصميمها.
عندما يتم تفريغ البطارية- بشكل زائد، تحدث تغييرات لا رجعة فيها في مواد الأقطاب الكهربائية، مما يؤدي إلى انخفاض مباشر في سعة البطارية وتقليل كمية الشحن الكهربائي التي يمكن للبطارية تخزينها وتفريغها بشكل كبير.
في هذه الأثناء، يخضع الإلكتروليت للتحلل، وتحدث تفاعلات على طبقة SEI التي تغطي القطب السالب لتوليد الغاز، مما يسبب انتفاخًا طفيفًا لخلية البطارية وارتفاعًا في المقاومة الداخلية.
قد تعاني البطاريات الفارغة-بشكل كبير من فشل دائم وتصبح غير قابلة للشحن. حتى لو كانت إعادة الشحن ممكنة، فإن كفاءة الشحن ستنخفض إلى مستوى منخفض للغاية.
