Häufige Fehler Lithium-Batterie?

Da die Elektronik immer tragbarer und leichter wird, benötigen sie Batterien, die eine lange Akkulaufzeit bieten, bevor sie wieder aufgeladen werden können.Lithium-Batterienwerden in der Elektronik wie Smartphones, Laptops und Tablets immer alltäglicher, da sie bis zu 2 bis 5 Jahre halten können. Ausfälle können jedoch zu Fehlfunktionen von Lithium-Akkus führen. Die Art des Problems hängt von der Konstruktion des Akkus, der Art und Weise, wie er geladen wird, wie er verwendet und gehandhabt wird, sowie von Umweltfaktoren ab.

Kurzschluss der Zelle

Eines der Hauptprobleme, von denen wir ständig in den Nachrichten hören, ist, wenn ein Lithium-Akku in einem Smartphone, Laptop oder einem anderen Gerät Feuer gefangen hat. Dann muss der Hersteller einen massiven Rückruf für die Akkupacks veranlassen. In diesen seltenen Fällen war der Ausfall auf metallische mikroskopisch kleine Partikel zurückzuführen, die mit Teilen im Inneren der Batteriezelle in Kontakt kamen. Dieser Kontakt verursachte einen Kurzschluss.

Während kleinere Kurzschlüsse in der Regel nur dazu führen, dass sich die Lithiumbatterie selbst entlädt, ohne dass es zu einer größeren Explosion oder Verbrennung kommt, können größere Kurzschlüsse zu drastischeren negativen Ergebnissen führen. Sie entstehen, wenn sich die Metallpartikel an einer bestimmten Stelle ansammeln. Zwischen der negativen und der positiven Platte fließt eine große Menge Strom, da dabei Wärme entsteht. Wenn sich die Hitze aufbaut, kann sie beginnen, die Isolationsschicht zu korrodieren. Dieser Prozess wird als thermisches Durchgehen bezeichnet.

Das Vorhandensein von metallischen Partikeln ist in der Regel ein Problem im Herstellungsprozess bei der Herstellung komplexer Baugruppen, die eine große Menge an metallischem Staub erzeugen. HabenProzesse der QualitätskontrolleUnd die Reduzierung der Staubmenge, die durch den Einsatz von Reinräumen entsteht, kann verhindern, dass diese Art von Ausfällen auftritt.
 

Punktion und Leckage

Pannen und Leckagen sind während des gesamten Versand- und Transportprozesses sowie beim Umgang der Endbenutzer mit Lithium-Batteriepacks zu finden. Eine Reifenpanne kann auftreten, wenn die Lithiumbatterie mit scharfen Gegenständen in Berührung kommt, an einer Stelle, an der das Gehäuse beschädigt ist, fallen gelassen wird oder anderen mechanischen Belastungen ausgesetzt ist.

Die Reifenpanne kann dazu führen, dass der Elektrolyt in der Batterie austritt. Das Ausmaß des Auslaufens hängt von der Größe des Akkus und der Anzahl der durchstochenen Batterien ab, da aus winzigen Zellenbeuteln möglicherweise nur eine geringe Menge an Leckagen vorhanden ist. Reifenpannen und Leckagen können gefährlich sein.

Benutzer, bei denen Elektrolyt austritt, sollten die notwendigen Vorsichtsmaßnahmen treffen, um nicht mit der Flüssigkeit oder den Elektrolytresten in Berührung zu kommen. Auch die Elektronik, die mit dem Elektrolytleck in Berührung kommt, kann einen Kurzschluss verursachen.

Schwellung des Akkupacks

Möglicherweise stellen Sie fest, dass das Batteriegehäuse groß und prall gefüllt ist. Dieses Problem wird durch die Schwellung der Lithiumbatterie verursacht. Schwellungen können aus verschiedenen Gründen auftreten. Es kann zum Beispiel sein, dass Feuchtigkeit in den Akku eingedrungen ist. Eine Überladung ist auch ein häufiger Grund für das Anschwellen des Akkus. Auch die Alterung kann dazu führen, dass der Akku aufquillt. Mit zunehmendem Alter kann der Akku zu einem Temperaturanstieg führen.

Beispiel für einen aufgeblähten Lithium-Akku.

Der beste Weg, um mit dem Anschwellen des Akkus umzugehen, besteht darin, zu verhindern, dass der Akku nass wird, und den Akku nicht ständig an einem Ladegerät aufladen zu lassen. Wenn der Akku ständig aufgeladen wird, kann dies dazu führen, dass der Akku schneller altert.

Probleme mit dem Ladegerät

Mit der falschenLadegerät für den Lithium-Akkupackkann auch eine Reihe von Problemen verursachen. Die meisten Ladegeräte für Lithium-Ionen-Akkus sind so konzipiert, dass eine Überladung verhindert wird. Die Verwendung des falschen Ladegeräts kann jedoch zu einer Überladung oder Überspannung des Lithium-Akkus sowie zu Schwellungen führen.

Darüber hinaus sollte ein Lithium-Akku niemals bei kalten Temperaturen (unter 32 °F) aufgeladen werden. Das Aufladen bei dieser Temperatur kann zu einer Lithiumbeschichtung führen (dies ist der Fall, wenn sich das Lithium-Ionen entlang der Oberfläche der Anode sammelt, da sich dort metallisches Lithium ablagert). Diese Beschichtung kann nicht entfernt werden; sie wird dauerhaft. Sobald dies geschieht, wird die Batterie anfälliger für Beschädigungen, wie z. B. hohe Laderaten, die zu Kurzschlüssen führen können. Es kann auch leichter durch Quetschungen oder Stöße beschädigt werden.

Zu viel Entladung

Personen, dieLithium-Akkupacksmüssen auf eine Tiefentladung ebenso achten wie auf eine Überladung der Batterie. Bei der Chemie von Lithium-Ionen-Batterien sollte die Spannung niemals unter 2 Volt fallen. Dieses Problem kann auftreten, wenn der Akku über einen längeren Zeitraum gelagert wird oder wenn er zu stark entladen wird. Bei einer Spannung von unter 2 Volt beginnen sowohl die Kathode als auch die Anode zusammenzubrechen.

Der Anodenstromabnehmer beginnt sich aufzulösen, wenn sich das Kupfer im Elektrolyten auflöst. Die Kupferionen beginnen sich zu metallischem Kupfer auszufällen, das einen Kurzschluss verursachen kann, wenn die Batterie über 2 Volt geladen wird. In der Zwischenzeit beginnt die Kathode, Sauerstoff freizusetzen; Die Batterie beginnt nach einigen Zyklen einen dauerhaften Kapazitätsverlust zu erleiden.
 

Probleme mit dem Ladegerät

Mit der falschenLadegerät für den Lithium-Akkupackkann auch eine Reihe von Problemen verursachen. Die meisten Ladegeräte für Lithium-Ionen-Akkus sind so konzipiert, dass eine Überladung verhindert wird. Die Verwendung des falschen Ladegeräts kann jedoch zu einer Überladung oder Überspannung des Lithium-Akkus sowie zu Schwellungen führen.

Darüber hinaus sollte ein Lithium-Akku niemals bei kalten Temperaturen (unter 32 °F) aufgeladen werden. Das Aufladen bei dieser Temperatur kann zu einer Lithiumbeschichtung führen (dies ist der Fall, wenn sich das Lithium-Ionen entlang der Oberfläche der Anode sammelt, da sich dort metallisches Lithium ablagert). Diese Beschichtung kann nicht entfernt werden; sie wird dauerhaft. Sobald dies geschieht, wird die Batterie anfälliger für Beschädigungen, wie z. B. hohe Laderaten, die zu Kurzschlüssen führen können. Es kann auch leichter durch Quetschungen oder Stöße beschädigt werden.

Zu viel Entladung

Personen, dieLithium-Akkupacksmüssen auf eine Tiefentladung ebenso achten wie auf eine Überladung der Batterie. Bei der Chemie von Lithium-Ionen-Batterien sollte die Spannung niemals unter 2 Volt fallen. Dieses Problem kann auftreten, wenn der Akku über einen längeren Zeitraum gelagert wird oder wenn er zu stark entladen wird. Bei einer Spannung von unter 2 Volt beginnen sowohl die Kathode als auch die Anode zusammenzubrechen.

Der Anodenstromabnehmer beginnt sich aufzulösen, wenn sich das Kupfer im Elektrolyten auflöst. Die Kupferionen beginnen sich zu metallischem Kupfer auszufällen, das einen Kurzschluss verursachen kann, wenn die Batterie über 2 Volt geladen wird. In der Zwischenzeit beginnt die Kathode, Sauerstoff freizusetzen; Die Batterie beginnt nach einigen Zyklen einen dauerhaften Kapazitätsverlust zu erleiden.