Hlífðarráðstafanir fyrir litíum rafhlöður

Eftir ofhleðslu litíum rafhlöðunnar í spennu yfir 4,2V mun það byrja að hafa aukaverkanir. Því hærri sem ofhleðsluspennan er, því meiri hætta er. Þegar spenna litíum rafhlöðu frumu fer yfir 4,2V, er minna en helmingur litíum atóma eftir í jákvæðu rafskautsefninu. Á þessum tíma hrynur geymsluklefinn oft saman, sem veldur varanlegu afkastagetu tapi rafhlöðunnar. Ef hleðsla heldur áfram, þar sem geymsluklefi neikvæða rafskautsins er þegar fyllt af litíumatómum, mun síðari litíummálmur safnast fyrir á yfirborði neikvæða rafskautsefnisins. Þessi litíumatóm munu vaxa dendritic kristalla frá neikvæða rafskautsyfirborðinu í átt að litíumjónum. Þessir litíummálmkristallar munu fara í gegnum þindið og valda skammhlaupi milli jákvæðu og neikvæðu pólanna. Stundum springur rafhlaðan áður en skammhlaup á sér stað, vegna þess að á meðan á ofhleðslu stendur munu efni eins og raflausn brotna niður og mynda gas, sem veldur því að rafhlöðuhlífin eða þrýstiventillinn bungnar út og springur, sem gerir súrefni kleift að komast inn og hvarfast við litíumatóm sem safnast fyrir á rafhlöðunni. neikvæð yfirborð rafskauts, sem leiðir til sprengingar.
Þess vegna, þegar litíumjónarafhlöður eru hlaðnar, er nauðsynlegt að setja spennumörk til að taka samtímis tillit til líftíma rafhlöðunnar, getu og öryggi. Besta hleðsluspennumörkin eru 4,2V. Þegar litíum rafhlöður eru tæmdar ættu einnig að vera lægri spennumörk. Þegar spenna rafhlöðunnar er undir 2,4V byrja sum efni að skemmast. Einnig, þar sem rafhlaðan mun sjálfafhleðsla, því lengur sem hún er tæmd, því lægri verður spennan. Þess vegna er betra að tæma það ekki við 2,4V áður en það hættir. Á tímabilinu sem afhleðsla er frá 3.0V til 2.4V, er orkan sem litíum rafhlöður gefa frá sér aðeins um það bil 3 prósent af afkastagetu rafhlöðunnar. Þess vegna er 3.0V tilvalin útskriftarspenna. Við hleðslu og afhleðslu, auk spennutakmörkunar, er straumtakmörkun einnig nauðsynleg. Þegar straumurinn er of mikill geta litíumjónir ekki komist inn í geymsluklefann í tæka tíð og safnast saman á yfirborði efnisins.
Eftir að þessar litíumjónir eignast rafeindir munu þær mynda litíumatómkristalla á yfirborði efnisins, sem, eins og ofhleðsla, getur valdið hættu. Ef rafhlöðuhlífin rifnar mun hún springa. Þess vegna ætti vernd litíumjónarafhlöðu að minnsta kosti að innihalda: efri mörk hleðsluspennu, neðri mörk afhleðsluspennu og efri mörk straums. Almennt séð mun litíum rafhlaða pakki, auk litíum rafhlöðufrumna, hafa hlífðarplötu, sem aðallega veitir þessar þrjár vörn. Hins vegar eru þessar þrjár varnir á hlífðarborðinu augljóslega ekki nóg og alþjóðlegar litíum rafhlöðusprengingar eru enn tíðar. Til að tryggja öryggi rafhlöðukerfisins er nauðsynlegt að framkvæma ítarlegri greiningu á orsökum rafhlöðusprenginga.