1. Τι είναι η διόγκωση των κυττάρων;
Με απλά λόγια, η διόγκωση των κυττάρων εμφανίζεται όταν το εξωτερικό κέλυφος ενός κυττάρου μπαταρίας επεκτείνεται προς τα έξω λόγω της αυξημένης εσωτερικής πίεσης, σαν ένα επίπεδο μπαλόνι που σιγά -σιγά φουσκώνεται. Κανονικά, ένα κελί μπαταρίας έχει μια ομαλή, τακτική εμφάνιση. Μόλις διογκωθεί, γίνεται άνιση και, σε σοβαρές περιπτώσεις, παραμορφωμένες.
Τα σημάδια διόγκωσης κυττάρων ποικίλλουν σε διάφορα ηλεκτρονικά προϊόντα. Στις μπαταρίες κινητού τηλεφώνου, το πιο προφανές σημάδι είναι μια μικρή διόγκωση στο πίσω κάλυμμα ή ένα χάσμα μεταξύ της οθόνης και του πλαισίου. Σε σοβαρές περιπτώσεις, η οθόνη μπορεί ακόμη και να στρεβλώσει. Εάν το τηλέφωνό σας αισθάνεται ξαφνικά παχύτερο και ανομοιογενές, είναι πιθανό ένα διογκωμένο κελί.
Η διόγκωση είναι επίσης κοινή στις μπαταρίες με τράβηγμα. Όταν μια κυψέλη μπαταρίας drone εξογκώνει, το συνολικό σχήμα της μπαταρίας αλλάζει, ενδεχομένως να παραμορφωθεί από ένα προηγούμενο τετράγωνο σχήμα. Επιπλέον, η τοποθέτηση μιας διογκωμένης μπαταρίας σε χώρο μπαταρίας ενός drone μπορεί να είναι δύσκολη ή ακόμα και αδύνατη. Ακόμη και αν καταφέρνει να ταιριάζει, μπορεί να επηρεάσει τη σταθερότητα της πτήσης του drone.
Όσον αφορά τα αυτοκίνητα, τα διογκωμένα κύτταρα σε νέα ενεργειακά οχήματα αποτελούν σοβαρό πρόβλημα. Ενώ τα διογκωμένα κύτταρα μπορεί να μην είναι άμεσα αξιοσημείωτα, μπορούν να μειώσουν σημαντικά το εύρος, τις αργές ταχύτητες φόρτισης και ακόμη και να ενεργοποιήσουν συναγερμούς σφάλματος οχημάτων κατά τη χρήση. Τα σοβαρά διογκωμένα κύτταρα μπορούν επίσης να επηρεάσουν την ασφάλεια των οχημάτων, όπως η πρόκληση υπερθέρμανσης και η αύξηση του κινδύνου αυθόρμητης καύσης. Επομένως, εάν παρατηρήσετε σημάδια διογκωμένων κυττάρων στο αυτοκίνητό σας, είναι σημαντικό να τα αντιμετωπίσετε αμέσως και να μην τα πάρετε ελαφρά.
2. Κοινές αιτίες διόγκωσης κυττάρων
2.1 Ζητήματα φόρτισης:
Η υπερφόρτιση: Η υπερφόρτιση είναι ένας σημαντικός ένοχος για την διόγκωση των κυττάρων. Κανονικά, όταν ένα κύτταρο μπαταρίας φορτίζεται, τα ιόντα λιθίου μεταναστεύουν από το θετικό ηλεκτρόδιο στο αρνητικό ηλεκτρόδιο και η φόρτιση σταματά όταν επιτευχθεί συγκεκριμένη φόρτιση. Ωστόσο, εάν εμφανιστεί υπερφόρτιση-όταν η τάση φόρτισης υπερβαίνει το ανώτατο όριο του κυττάρου (για παράδειγμα, μια τυπική τάση της κυψέλης ιόντων λιθίου υπερβαίνει το 4.2V). Αυτά τα αέρια συσσωρεύονται μέσα στο κελί, όπως ένα φουσκωτό μπαλόνι, τελικά διογκώνοντας το περίβλημα των κυττάρων. Ακριβώς όπως ρίχνετε νερό σε ένα πλήρες κύπελλο, αν συνεχίσετε να ρίχνετε, το νερό θα ξεχειλίσει. Ομοίως, η υπερφόρτιση μπορεί να προκαλέσει διόγκωση ενός κυττάρου. Η χρήση ενός μη προορισμού φορτιστή είναι ιδιαίτερα επιρρεπής στην υπερφόρτιση. Μερικοί φορτιστές μη γνώσης έχουν υποβαθμισμένη ποιότητα και δεν έχουν ολοκληρωμένη προστασία υπερβολικής επιβάρυνσης. Εάν η φόρτιση διαρκεί πολύ ή η τάση είναι ασταθής, μπορεί εύκολα να υπερφορτώνει τα κύτταρα της μπαταρίας. Μια άλλη πιθανή αιτία είναι η δυσλειτουργία στην ίδια τη συσκευή φόρτισης, όπως ένα ελαττωματικό κύκλωμα ρυθμιστή τάσης στον φορτιστή, το οποίο μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολικά υψηλή τάση εξόδου, η οποία μπορεί επίσης να οδηγήσει σε υπερφόρτιση και διόγκωση των κυττάρων της μπαταρίας.
Υπερβολική επιβάρυνση: Η υπερβολική προσφυγή είναι επίσης πολύ επιζήμια για τα κύτταρα της μπαταρίας. Όταν ένα κύτταρο μπαταρίας απορρίπτει σε χαμηλή τάση (για παράδειγμα, ένα κύτταρο μπαταρίας ιόντων λιθίου με μία τάση κυψελίδας κάτω από 3.0V), ο συλλέκτης ρεύματος χαλκού στο αρνητικό ηλεκτρόδιο αρχίζει να διαλύεται και η δομή του θετικού ηλεκτροδίου καταρρέει. Αυτό διαταράσσει τη χημική ισορροπία εντός του κυττάρου, προκαλώντας την παραγωγή αερίου κατά τη διάρκεια της επακόλουθης διαδικασίας φόρτισης και εκφόρτισης. Για παράδειγμα, πολλοί χρήστες drone αγνοούν την ένδειξη της μπαταρίας, αναγκάζοντας το drone να πετάξει ακόμα και μετά τον συναγερμό χαμηλής τάσης και στη συνέχεια προσγειώνεται μόνο όταν εξαντληθεί η μπαταρία. Αυτό μπορεί να οδηγήσει σε υπερβολική απόρριψη της μπαταρίας. Μερικοί άνθρωποι επίσης αποτυγχάνουν να φορτίσουν την μπαταρία drone αμέσως μετά την πτήση, αφήνοντας σε χαμηλή φόρτιση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό μπορεί επίσης να επιταχύνει τη ζημιά στα κύτταρα της μπαταρίας και να τα κάνει επιρρεπείς σε διόγκωση. Μόλις μια εξογκώματα των κυψελών της μπαταρίας λόγω υπερπλήρωσης, η χωρητικότητα του θα μειωθεί σημαντικά. Ένα drone που κάποτε πέταξε για μισή ώρα θα μπορούσε τώρα να πετάξει μόνο για δώδεκα λεπτά, επηρεάζοντας σοβαρά την εμπειρία του χρήστη.
2.2 Περιβαλλοντικοί παράγοντες
Υψηλή θερμοκρασία: Οι υψηλές θερμοκρασίες είναι ένας κρυμμένος δολοφόνος για κύτταρα μπαταρίας. Όταν οι θερμοκρασίες υπερβαίνουν τα 45 μοίρες, ο ηλεκτρολύτης εντός του κυττάρου της μπαταρίας αποσυντίθεται ταχύτερα και η μεμβράνη διασύνδεσης στερεού ηλεκτρολύτη (SEI) εντός των κυψελίδων της μπαταρίας, ενεργοποιώντας μια σειρά πλευρικών αντιδράσεων που παράγουν αέρια. Φανταστείτε να αφήσετε το τηλέφωνό σας στο αυτοκίνητό σας σε άμεσο ηλιακό φως σε μια καυτή καλοκαιρινή μέρα. Η θερμοκρασία μέσα στο αυτοκίνητο θα μπορούσε να ανεβαίνει σε 50 ή 60 βαθμούς. Εάν το τηλέφωνό σας εξακολουθεί να χρεώνει αυτή τη στιγμή, το κελί της μπαταρίας είναι επιρρεπής σε προβλήματα. Οι υψηλές θερμοκρασίες όχι μόνο προκαλούν διόγκωση κατά τη φόρτιση, αλλά και βλάπτουν το κελί της μπαταρίας ακόμη και όταν δεν φορτίζονται. Για παράδειγμα, εάν μια τράπεζα ενέργειας έχει παραμείνει στο άμεσο ηλιακό φως, σύντομα θα διογκώσει. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι η υψηλή θερμοκρασία επιταχύνει τις χημικές αντιδράσεις εντός του κυττάρου, υπερφορτώντας το.
Φυσική βλάβη: Η σωματική βλάβη, όπως ο αντίκτυπος ή η διάτρηση, μπορεί επίσης να προκαλέσει διόγκωση. Όταν ένα κελί μπαταρίας χτυπηθεί από εξωτερική δύναμη ή τρυπηθεί από ένα αιχμηρό αντικείμενο, τα θετικά και αρνητικά υλικά ηλεκτροδίων μέσα στο κύτταρο μπορεί να έρθουν σε άμεση επαφή, προκαλώντας ένα εσωτερικό βραχυκύκλωμα. Μόλις εμφανιστεί ένα βραχυκύκλωμα, μια μεγάλη ποσότητα θερμότητας παράγεται ταχέως τοπικά, προκαλώντας αμέσως τον ηλεκτρολύτη να εξατμιστεί αμέσως. Η επέκταση του αερίου ωθεί το περίβλημα του κυττάρου, προκαλώντας μια διόγκωση. Αυτό μπορεί να συμβεί εάν η μπαταρία συμπιεσθεί ή χτυπηθεί κατά τη διάρκεια της μεταφοράς χωρίς σωστή προστασία. Μερικοί άνθρωποι είναι επίσης απρόσεκτοι όταν χρησιμοποιούν ηλεκτρονικά προϊόντα, όπως τυχαία πέφτουν το τηλέφωνό τους ή σπρώχνουν την μπαταρία με ένα αιχμηρό αντικείμενο. Ενώ αυτό μπορεί να μην είναι αξιοσημείωτο εκείνη τη στιγμή, μπορεί να οδηγήσει σε σταδιακή διόγκωση. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να προστατεύσετε τις ηλεκτρονικές σας συσκευές και τις μπαταρίες από φυσικές βλάβες.
Αποθήκευση σε πλήρη φόρτιση: Πολλοί άνθρωποι μπορεί να μην συνειδητοποιήσουν ότι η αποθήκευση μιας μπαταρίας σε πλήρη φόρτιση μπορεί επίσης να είναι πολύ επιβλαβής για το κελί της μπαταρίας. Εάν ένα κελί μπαταρίας είναι πλήρως φορτισμένο και αποθηκευμένο για παρατεταμένη περίοδο, ο ηλεκτρολύτης μέσα στο κύτταρο θα συνεχίσει να υφίσταται μια πλευρική αντίδραση, παράγοντας αέριο. Τα δεδομένα δείχνουν ότι η πιθανότητα διόγκωσης είναι πέντε φορές υψηλότερη μετά από τρεις μήνες αποθήκευσης σε πλήρη φόρτιση από ό, τι όταν η μπαταρία αποθηκεύεται στο 40%. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι όταν φορτίζεται πλήρως, η χημική δραστηριότητα στο κύτταρο της μπαταρίας είναι υψηλή, καθιστώντας τις διάφορες πλευρικές αντιδράσεις πιο πιθανό να συμβούν. Ακριβώς όπως αφήνοντας ένα μπαλόνι γεμάτο με αέρα για μεγάλο χρονικό διάστημα, το μπαλόνι μπορεί να παραμορφωθεί λόγω των εσωτερικών αλλαγών πίεσης. Το ίδιο ισχύει και για τα κύτταρα της μπαταρίας.
Η αποθήκευση μπαταριών με κενές μπαταρίες είναι επίσης ανεπιθύμητη. Όταν οι μπαταρίες αποθηκεύονται με κενές μπαταρίες για μεγάλο χρονικό διάστημα, το φύλλο χαλκού στο αρνητικό ηλεκτρόδιο θα οξειδώσει. Όταν επαναφορτίζονται, θα συμβεί αεριωθούμενο αέριο, προκαλώντας διόγκωση του κυττάρου της μπαταρίας. Επομένως, εάν οι μπαταρίες πρέπει να αποθηκευτούν για παρατεταμένη περίοδο, πρέπει να φορτίζονται στο κατάλληλο επίπεδο (γενικά το 40% έως 60% συνιστάται) και στη συνέχεια αποθηκεύεται σε δροσερό, ξηρό μέρος.
2.3 Ζητήματα ποιότητας μπαταρίας
Ελαττωματικά ελαττώματα: Τα ελαττώματα της διαδικασίας κατά τη διάρκεια της διαδικασίας κατασκευής κυττάρων μπαταριών μπορούν εύκολα να οδηγήσουν σε διόγκωση. Για παράδειγμα, το ανομοιογενές πάχος διαχωριστή μπορεί να προκαλέσει εντοπισμένη διάσπαση κατά τη διάρκεια της φόρτισης και της εκκένωσης, οδηγώντας σε βραχυκύκλωμα μεταξύ των θετικών και αρνητικών ηλεκτροδίων και προκαλώντας διόγκωση. Επιπλέον, εάν η επικάλυψη των ηλεκτροδίων έχει ελαττώματα, οι δενδρίτες λιθίου μπορούν εύκολα να αναπτυχθούν και να τρυπήσουν τον διαχωριστή, προκαλώντας εσωτερικό βραχυκύκλωμα και διόγκωση. Ορισμένες μπαταρίες χαμηλής τιμής στην αγορά έχουν ιδιαίτερα υψηλά ποσοστά διόγκωσης λόγω των διαδικασιών παραγωγής των κατασκευαστών και του ανεπαρκούς ελέγχου ποιότητας για τη μείωση του κόστους.
Υλικά ζητήματα: Η ποιότητα των υλικών της μπαταρίας είναι επίσης κρίσιμη. Εάν ο χρησιμοποιούμενος ηλεκτρολύτης έχει χαμηλής ποιότητας και περιέχει υψηλές ακαθαρσίες, μπορεί να εμφανιστούν μη φυσιολογικές αντιδράσεις κατά τη διάρκεια της διαδικασίας φόρτισης και εκφόρτισης της μπαταρίας, δημιουργώντας αέρια και προκαλώντας διόγκωση. Επιπλέον, εάν τα υλικά των ηλεκτροδίων μολύνονται με ακαθαρσίες, η απόδοση της μπαταρίας μπορεί να επηρεαστεί, οδηγώντας σε ασταθείς αντιδράσεις εντός του κυττάρου και τελικά προκαλώντας διόγκωση. Για να εξοικονομήσετε κόστος, ορισμένοι κατασκευαστές μπαταριών μικρής κλίμακας μπορούν να χρησιμοποιήσουν κατώτερα υλικά. Τέτοιες μπαταρίες δεν είναι μόνο επιρρεπείς σε διόγκωση, αλλά και να δημιουργήσουν σημαντικούς κινδύνους για την ασφάλεια, όπως η αυθόρμητη καύση και η έκρηξη. Ως εκ τούτου, είναι σημαντικό να επιλέξετε μπαταρίες που κατασκευάζονται με υλικά υψηλής ποιότητας για να μετριάσετε τον κίνδυνο διόγκωσης στην πηγή.
3. Πώς να αποφύγετε την διόγκωση των κυψελών της μπαταρίας
3.1 Χρησιμοποιήστε τον αρχικό φορτιστή
Η χρήση του αρχικού φορτιστή είναι το κλειδί για την πρόληψη της διόγκωσης των κυττάρων της μπαταρίας. Οι αρχικοί φορτιστές είναι ειδικά σχεδιασμένοι για τη συσκευή και τα κύτταρα της μπαταρίας. Ελέγχουν με ακρίβεια την τάση φόρτισης και το ρεύμα, εξασφαλίζοντας ασφαλείς συνθήκες φόρτισης. Ωστόσο, οι μη προλεκτικοί φορτιστές μπορεί να ποικίλουν σε ποιότητα και μπορεί να προκαλέσουν αστάθεια, υπερφόρτιση και άλλα προβλήματα. Επομένως, είτε πρόκειται για κινητό τηλέφωνο, υπολογιστή ή άλλη ηλεκτρονική συσκευή, χρησιμοποιείτε πάντα τον αρχικό φορτιστή. Εάν ο αρχικός φορτιστής σπάσει, αγοράστε πάντα μια επίσημα εγκεκριμένη αντικατάσταση.
3.2 Ελέγξτε τη θερμοκρασία φόρτισης
Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, οι υψηλές θερμοκρασίες είναι πολύ επιβλαβείς για τα κύτταρα της μπαταρίας, οπότε ο έλεγχος της θερμοκρασίας φόρτισης είναι ζωτικής σημασίας. Προσπαθήστε να φορτίσετε το τηλέφωνό σας μεταξύ 5 μοιρών και 45 μοιρών, αποφεύγοντας το άμεσο ηλιακό φως ή τις κρύες θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, το καλοκαίρι, αποφύγετε να χρεώνετε το τηλέφωνό σας σε άμεσο ηλιακό φως. Είναι καλύτερο να το χρεώνετε σε ένα κλιματιζόμενο δωμάτιο. Το χειμώνα, αν είστε έξω, μην βιαστείτε να φορτίσετε τη συσκευή σας. Περιμένετε έως ότου η θερμοκρασία επιστρέψει στο φυσιολογικό πριν από τη φόρτιση. Αποφύγετε την υπερφόρτιση και την εκφόρτιση. Αναπτύξτε καλές συνήθειες φόρτισης και αποφύγετε την υπερφόρτιση και την εκφόρτιση. Σε γενικές γραμμές, είναι ιδανικό να κυκλοφορήσετε μεταξύ 20% και 80% της ζωής της μπαταρίας.
3.3 Τακτική επιθεώρηση και συντήρηση
Η τακτική επιθεώρηση της κατάστασης της κυψέλης της μπαταρίας είναι επίσης κρίσιμη. Ελέγξτε κάθε μήνα για σημάδια διόγκωσης, παραμόρφωσης ή διαρροής. Εάν ανιχνευθεί ακόμη και μικρή διόγκωση, αντικαταστήστε αμέσως την μπαταρία για να αποφύγετε περαιτέρω ζημιές. Ορισμένες συσκευές, όπως iPhones, διαθέτουν ενσωματωμένες λειτουργίες παρακολούθησης της υγείας της μπαταρίας, επιτρέποντάς σας να δείτε τη μέγιστη χωρητικότητα και την κατάσταση υγείας της μπαταρίας στις ρυθμίσεις. Για μεγαλύτερες συσκευές, όπως τα νέα ενεργειακά οχήματα, είναι καλύτερο να επισκεφθείτε ένα επαγγελματικό κατάστημα επισκευής για τακτική επιθεώρηση και συντήρηση μπαταριών για τον εντοπισμό πιθανών προβλημάτων.
3.4 Επιλέγοντας μπαταρίες υψηλής ποιότητας
Όταν αγοράζετε μπαταρίες ή συσκευές που περιέχουν μπαταρίες, αποφύγετε την ταχύτητα των τιμών. Επιλέγετε πάντα αξιόπιστη ποιότητα. Οι μπαταρίες από αξιόπιστες μάρκες προσφέρουν μεγαλύτερη διαβεβαίωση στις διαδικασίες παραγωγής, την επιλογή υλικών και τον ποιοτικό έλεγχο και είναι πολύ λιγότερο πιθανό να διογκώσουν. Ελέγξτε για σχετικές πιστοποιήσεις ποιότητας, όπως UL και IEC. Αυτά τα σήματα πιστοποίησης δείχνουν ότι η μπαταρία πληροί ορισμένα πρότυπα ασφάλειας και ποιότητας.
3.5 Επιστημονική αποθήκευση μπαταριών
Εάν σκοπεύετε να αποθηκεύσετε μπαταρίες για μεγάλο χρονικό διάστημα, πρέπει να κυριαρχήσετε επιστημονικές μεθόδους. Πριν από την αποθήκευση, φορτίστε την μπαταρία στο 40% -60% και αποθηκεύστε την σε δροσερή, ξηρή, καλά αεριζόμενη περιοχή, μακριά από το άμεσο ηλιακό φως και τις υψηλές θερμοκρασίες. Για παράδειγμα, οι αχρησιμοποίητες τράπεζες ισχύος και οι μπαταρίες κάμερας δεν πρέπει να μένουν κοντά. Είναι καλύτερο να τα αποθηκεύσετε σε ένα ειδικό πλαίσιο αποθήκευσης μπαταρίας. Αυτό προστατεύει την μπαταρία και διευκολύνει την εύρεση την επόμενη φορά που το χρειάζεστε. Εάν πρόκειται να χρησιμοποιήσετε μια μπαταρία μετά από μια περίοδο αποθήκευσης, εκτελέστε πλήρη φόρτιση και κύκλο εκκένωσης για να αποκαταστήσετε την απόδοσή της.
Acey IntelligentΕιδικεύεται στην παροχή μονοκατοικίας για ημι-αυτόματες/πλήρως αυτόματες γραμμές συναρμολόγησης πακέτων μπαταριών λιθίου που χρησιμοποιούνται σε ESS, UAV, E-Bike, E-Scooter, Εργαλεία ηλεκτρικής ενέργειας, δύο/τρεις τροχούς κλπ. Σύστημα δοκιμών πακέτων μπαταρίας, κ.λπ.