Langkah-Langkah Perlindungan Untuk Bateri Litium

Selepas mengecas berlebihan sel bateri litium kepada voltan melebihi 4.2V, ia akan mula mempunyai kesan sampingan. Semakin tinggi voltan pengecasan berlebihan, semakin tinggi bahayanya. Apabila voltan sel bateri litium melebihi 4.2V, kurang daripada separuh daripada atom litium kekal dalam bahan elektrod positif. Pada masa ini, sel storan sering runtuh, menyebabkan kehilangan kapasiti kekal dalam bateri. Jika pengecasan berterusan, kerana sel penyimpanan elektrod negatif sudah diisi dengan atom litium, logam litium seterusnya akan terkumpul pada permukaan bahan elektrod negatif. Atom litium ini akan menumbuhkan hablur dendritik dari permukaan elektrod negatif ke arah ion litium. Hablur logam litium ini akan melalui diafragma, menyebabkan litar pintas antara kutub positif dan negatif. Kadangkala bateri meletup sebelum litar pintas berlaku, kerana semasa proses pengecasan berlebihan, bahan seperti elektrolit akan terurai untuk menghasilkan gas, menyebabkan selongsong bateri atau injap tekanan membonjol dan pecah, membolehkan oksigen masuk dan bertindak balas dengan atom litium yang terkumpul pada permukaan elektrod negatif, yang membawa kepada letupan.
Oleh itu, apabila mengecas bateri litium-ion, adalah perlu untuk menetapkan had voltan untuk mempertimbangkan jangka hayat, kapasiti dan keselamatan bateri secara serentak. Had voltan pengecasan optimum ialah 4.2V. Semasa menyahcas bateri litium, juga perlu ada had voltan yang lebih rendah. Apabila voltan sel bateri berada di bawah 2.4V, beberapa bahan akan mula rosak. Juga, kerana bateri akan nyahcas sendiri, semakin lama ia dinyahcas, semakin rendah voltannya. Oleh itu, adalah lebih baik untuk tidak melepaskannya pada 2.4V sebelum ia berhenti. Semasa tempoh nyahcas dari 3.0V hingga 2.4V, tenaga yang dikeluarkan oleh bateri litium hanya menyumbang kira-kira 3 peratus daripada kapasiti bateri. Oleh itu, 3.0V ialah voltan pemotongan nyahcas yang ideal. Semasa mengecas dan menyahcas, sebagai tambahan kepada pengehadan voltan, pengehadan arus juga diperlukan. Apabila arus terlalu tinggi, ion litium tidak boleh memasuki sel penyimpanan dalam masa dan akan berkumpul di permukaan bahan.
Selepas ion litium ini memperoleh elektron, ia akan menghasilkan kristal atom litium pada permukaan bahan, yang, seperti pengecasan berlebihan, boleh menyebabkan bahaya. Jika selongsong bateri pecah, ia akan meletup. Oleh itu, perlindungan bateri litium-ion hendaklah sekurang-kurangnya termasuk: had atas voltan pengecasan, had bawah voltan nyahcas, dan had atas arus. Secara umum, pek bateri litium, sebagai tambahan kepada sel bateri litium, akan mempunyai plat pelindung, yang terutamanya menyediakan tiga perlindungan ini. Walau bagaimanapun, ketiga-tiga perlindungan papan pelindung ini jelas tidak mencukupi, dan letupan bateri litium global masih kerap. Untuk memastikan keselamatan sistem bateri, adalah perlu untuk menjalankan analisis yang lebih terperinci tentang punca letupan bateri.