Phổ biến khoa học pin lithium, nguyên nhân gây phồng pin lithium và phương pháp điều trị
Sự phát triển của pin lithium đã sớm hơn, nhưng do cạnh tranh khốc liệt, một số nhà sản xuất gặp một số vấn đề về chất lượng trong quá trình sản xuất nên không thể đảm bảo hoàn toàn sự an toàn của pin . Nếu sử dụng không đúng cách hoặc trình độ sản xuất còn hạn chế sẽ dễ xảy ra các vấn đề như phân hủy chất điện phân, gây ra hiện tượng phồng pin. Vậy tại sao pin lithium lại bị phồng?
Đầu tiên, phân tích cấu trúc cơ bản của bộ pin lithium
Thành phần vật liệu chính của bộ pin lithium: vật liệu điện cực dương, vật liệu điện cực âm, chất điện phân, thành phần màng ngăn (vật liệu cách ly).
Vật liệu điện cực dương chiếm một vị trí quan trọng trong pin lithium, thường chiếm 30% đến 40% giá thành của pin và hiệu suất của nó ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất và mật độ năng lượng của pin. Vật liệu điện cực âm cần phải có công suất riêng cao và khả năng đảo ngược quá trình sạc và xả tốt để đảm bảo hiệu suất chu trình và độ ổn định của pin. Chất điện phân chuyển các ion giữa điện cực dương và điện cực âm, và độ dẫn ion của nó ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ năng lượng và tuổi thọ của pin. Dải phân cách đóng vai trò quan trọng trong việc tách các điện cực dương và âm và đảm bảo kênh ion trong pin được thông suốt. Tính chất cơ học và độ ổn định hóa học của nó rất quan trọng đối với sự an toàn và hiệu suất của pin.
Thứ hai, tại sao bộ pin lithium lại bị phồng lên?
Có ba lý do chính khiến pin lithium bị phồng:
1) Vấn đề về quy trình sản xuất của nhà sản xuất: một số nhà sản xuất nhằm tiết kiệm chi phí, sử dụng môi trường sản xuất kém hoặc loại bỏ thiết bị, dẫn đến chất lượng sản xuất pin kém, chẳng hạn như lớp phủ không đồng đều, chất điện phân trộn lẫn với bụi.
2) Thói quen sử dụng hàng ngày của người dùng: sử dụng không đúng cách như: sạc quá mức, xả quá mức, sử dụng trong môi trường khắc nghiệt ở nhiệt độ cao và thấp, v.v. cũng sẽ dẫn đến hiện tượng phồng pin.
3) Sử dụng lâu dài và bảo quản không đúng cách: pin không được sử dụng trong thời gian dài và không được bảo quản đúng cách, có thể dẫn đến hiệu suất pin giảm, thậm chí bị đoản mạch và phồng lên.
Trong số đó, nguyên nhân gây ra hiện tượng phồng lên do quá tải và phóng điện quá mức như sau: Quá tải sẽ khiến các ion lithium của vật liệu điện cực dương chạy vào vật liệu điện cực âm, dẫn đến biến dạng và sập của điện cực dương, và quá mức tích tụ các ion lithium của điện cực âm tạo thành tinh thể cây, khiến pin bị phồng lên. Việc phóng điện quá mức sẽ phá hủy màng giao diện chất điện phân rắn (SEI) của vật liệu điện cực âm, dẫn đến sự sụp đổ của vật liệu điện cực âm và cũng gây ra hiện tượng phồng pin. Cả hai tình trạng này đều có thể dẫn đến phản ứng dữ dội bên trong pin, sinh ra nhiều nhiệt, dẫn đến hiện tượng khí hóa chất điện phân và gây ra hiện tượng phồng pin.
Thứ ba, làm thế nào để đối phó với pin lithium phồng lên một cách an toàn?
1) Chu kỳ sạc và xả bảo trì: Tránh sạc và xả đầy thường xuyên, điều này có thể làm giảm lượng kết tinh và trì hoãn hiện tượng phồng pin. Thông thường, nên bổ sung pin sau khi sử dụng một nửa nguồn điện và sạc đầy pin thường xuyên (chẳng hạn như vài tháng đến nửa năm) để duy trì pin.
2) Xử lý pin bị phồng: Đối với pin lithium bị phồng, do công suất nguồn bị hư hỏng nghiêm trọng và có thể có nguy cơ về bảo mật, có thể trực tiếp vứt bỏ. Sức mạnh của pin phồng đã giảm đi sau khi bị đoản mạch nhưng vẫn có một mối nguy hiểm nhất định.
3) Tái chế chuyên nghiệp: các bộ pin lithium thải bỏ phải được xử lý thông qua các kênh tái chế chuyên nghiệp để tránh ô nhiễm môi trường. Nếu không tìm được kênh tái chế phù hợp, bộ pin có thể bị vứt vào thùng rác chuyên tái chế pin lithium để phân loại và tái chế.
Thông qua các phương pháp trên, hiện tượng phồng lên của bộ pin lithium có thể bị trì hoãn và pin lithium thải có thể được xử lý đúng cách để giảm ô nhiễm cho môi trường.