Credit: Argonne National Laboratory, CC BY-NC-SA
Bateriile reîncărcabile litiu-ion sunt folosite în diverse dispozitive și echipamente, de la telefoanele mobile la mașinile electrice. În ultimii 10 ani prețul acestor baterii a scăzut, pe măsură ce producția a crescut.
Dar bateriile litiu-ion nu sunt perfecte, acestea având dificultăți în funcționare în condiții de frig, existând chiar riscul de a lua foc. Iată de ce.
Cum funcționează o baterie litiu-ion
În bateriile litiu-ion energia este stocată sub forma ionilor. Ionii sunt atomi care-și pierd neutralitatea prin pierderea sau obținerea unor electroni. Un atom care primeşte un electron devine ion negativ, iar un atom care cedează un electron devine ion pozitiv.
Atunci când bateria este pusă la încărcat, ionii sunt „împinși” de la electrodul pozitiv către cel negativ. Electronii călătoresc în interiorul bateriei sub formă de electricitate. Cu fiecare electron care trece către un electrod, un ion de litiu trece, de asemenea, către acel electrod. Acest proces asigură un echilibru al sarcinilor în interiorul bateriei.
Atunci când dispozitivul/ echipamentul consumă energia bateriei, ionii de la electronul negativ se mută către cel pozitiv, având, în fapt, un curent electric care asigură funcționarea telefonului ori a mașinii electrice.
De ce iau foc bateriile litiu-ion
Sunt multe motive pentru care bateriile litiu-ion pot lua foc. Un motiv ar putea fi defectele de fabricație, cum ar fi impurități rămase în baterie pe timpul fabricării acestora, impurități care sporesc riscul de defecțiuni.
În condiții de frig, electroliții din baterii (fluide) se îngroașă, ceea ce are efecte și asupra mișcării ionilor de litiu în interiorul bateriei. O posibilitatea este ca ionii să nu mai ajungă în interiorul electrozilor și să se depună pe suprafața acestora.
La depozite semnificative de litiu pe suprafața electrozilor, în perioada încărcării bateriilor, crește riscul de scurt-circuit și incendiu.
O soluție pentru eliminarea acestor riscuri ar putea fi înlocuirea electroliților curenți cu unii care nu se îngroașă la temperaturi scăzute.
O altă posibilitatea ar fi ca, înainte de încărcarea bateriei, aceasta să fie încălzită.
Inspirat de Lithium-ion batteries don’t work well in the cold
