Hur allvarliga exakt är riskerna med överladdning och överladdning?
När ett batteri blir överladdat är det som en ballong som kontinuerligt blåses upp, med dess inre tryck som stiger oavbrutet.
Ta det vanligt använda ternära litiumjonbatteriet som ett exempel.
Dess normala laddningsavbrottsspänning ligger på cirka 4,2 V. Om laddningen fortsätter över detta tröskelvärde kommer en rad komplicerade och farliga kemiska reaktioner att äga rum inuti batteriet.
Elektrolyten sönderdelas och genererar gas och bygger upp ett inre tryck som kan deformera eller till och med spränga batterihöljet. Ännu värre, litiumdendriter kommer att bildas på ytan av den negativa elektroden. Dessa växande dendriter, som liknar vassa små nålar, är mycket sannolikt att tränga igenom den interna batteriseparatorn.
Om separatorn punkteras kommer de positiva och negativa elektroderna i direkt kontakt, vilket resulterar i en intern kortslutning. Detta frigör enorm energi omedelbart, utlöser termisk rusning och leder i slutändan till batteriantändning eller till och med explosion.
Urladdningsgränsspänningen för litiumjonbatterier sträcker sig från cirka 2,5 V till 3,0 V, med det exakta värdet bestämt av batteriets kemiska sammansättning och design.
När ett batteri är överurladdat sker irreversibla förändringar i elektrodmaterial, som direkt försämrar batterikapaciteten och drastiskt minskar mängden elektrisk laddning som batteriet kan lagra och ladda ur.
Samtidigt genomgår elektrolyten sönderdelning och reaktioner äger rum på SEI-filmen som täcker den negativa elektroden för att generera gas, vilket orsakar en liten utbuktning av battericellen och en ökning av det inre motståndet.
Allvarligt överurladdade batterier kan drabbas av permanenta fel och bli oladdningsbara. Även om laddning är möjlig kommer laddningseffektiviteten att sjunka till en extremt låg nivå.
