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电池过度放电情况说明

科普知识 2023-08-05 03:30:27 江南莫之

电池过度放电是指电池在使用过程中,将电荷完全放空,电压降至安全工作范围以下的情况。电池过度放电会对电池的性能和寿命产生不利影响,甚至可能导致电池完全失效。以下是关于电池过度放电的详细说明:

1、锂离子电池在过度放电时,可能会出现负极铜箔溶解、正负极短路等风险。在较低的开路电压下,自放电过大可能导致锂离子电池的电压过低,引起负极铜箔溶解等风险。溶解的铜元素在充电的过程中会再次在负极表面析出,产生的金属铜枝晶可能会刺穿隔膜,引起正负极短路,因此过度放电或者电压过低都会导致锂离子电池彻底失效。

2、过放电是电池寿命的终结者之一。在放电后期,电压接近马尾曲线,组中单体容量正态分布,电压分布很复杂。容量最小的单体电压跌落得也就最早、最快,若这时其它电池电压降低不是很明显,小容量单体电压跌落情况被掩盖,已经被过度放电。观察单体过放情况,进入马尾曲线以后,若电流持续较大,电压迅速降低,并很快反向,这时电池被反方向充电,或称被动放电。

3、德国明斯特大学的研究人员在对过度放电过程中锂离子电池内部反应的研究中发现,在充电的过程中随着Li+从正极的脱出,正极的电势缓慢升高,负极电势在快速下降到1V以下。在放电的过程中正好相反,Li+从负极脱出回到正极,正极电势逐下降,当负极完全脱锂后,电势迅速升高,并在3.56V左右出现了一个电压平台。该电压曲线变化非常符合铜箔溶解的特点,铜箔中的铜元素首先被氧化为Cu1+,Cu1+迁移到正极表面并在正极表面还原,沉积为金属铜。

电池过度放电的危害是显而易见的,那么如何避免电池过度放电呢?以下是一些方法:

1、避免长时间存放电池,尤其是在高温或低温环境下。在这些条件下,电池的自放电速度会加快,可能导致电荷的过度放电。

2、在使用电池时,要选择合适的电池。如果需要更大的容量,可以选择串联或并联多个电池,而不是使用单个电池。这样可以减少单个电池的过度放电风险。

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