Πόσο σοβαροί είναι ακριβώς οι κίνδυνοι υπερφόρτισης και υπερφόρτισης;
Όταν μια μπαταρία υπερφορτίζεται, είναι σαν ένα μπαλόνι που φουσκώνει συνεχώς, με την εσωτερική πίεση να αυξάνεται ασταμάτητα.
Πάρτε για παράδειγμα την συνήθως χρησιμοποιούμενη τριμερή μπαταρία ιόντων λιθίου.
Η κανονική τάση διακοπής φόρτισης είναι περίπου 4,2 V. Εάν η φόρτιση συνεχιστεί πέρα από αυτό το όριο, θα λάβει χώρα μια σειρά από περίπλοκες και επικίνδυνες χημικές αντιδράσεις στο εσωτερικό της μπαταρίας.
Ο ηλεκτρολύτης αποσυντίθεται και παράγει αέριο, δημιουργώντας εσωτερική πίεση που μπορεί να παραμορφωθεί ή ακόμα και να σπάσει το περίβλημα της μπαταρίας. Ακόμη χειρότερα, θα σχηματιστούν δενδρίτες λιθίου στην επιφάνεια του αρνητικού ηλεκτροδίου. Μοιάζοντας με αιχμηρές μικροσκοπικές βελόνες, αυτοί οι αναπτυσσόμενοι δενδρίτες είναι πολύ πιθανό να τρυπήσουν τον εσωτερικό διαχωριστή της μπαταρίας.
Εάν ο διαχωριστής τρυπηθεί, το θετικό και το αρνητικό ηλεκτρόδιο θα έρθουν σε άμεση επαφή, με αποτέλεσμα ένα εσωτερικό βραχυκύκλωμα. Αυτό απελευθερώνει τεράστια ενέργεια στιγμιαία, προκαλώντας θερμική διαφυγή και τελικά οδηγεί σε ανάφλεξη της μπαταρίας ή ακόμα και έκρηξη.
Η τάση αποκοπής εκφόρτισης των μπαταριών ιόντων λιθίου κυμαίνεται από περίπου 2,5 V έως 3,0 V, με την ακριβή τιμή να καθορίζεται από τη χημική σύνθεση και το σχεδιασμό της μπαταρίας.
Όταν μια μπαταρία είναι υπερβολικά αποφορτισμένη, συμβαίνουν μη αναστρέψιμες αλλοιώσεις στα υλικά των ηλεκτροδίων, οι οποίες υποβαθμίζουν άμεσα τη χωρητικότητα της μπαταρίας και μειώνουν δραστικά την ποσότητα ηλεκτρικού φορτίου που μπορεί να αποθηκεύσει και να αποφορτίσει η μπαταρία.
Εν τω μεταξύ, ο ηλεκτρολύτης υφίσταται αποσύνθεση και λαμβάνουν χώρα αντιδράσεις στο φιλμ SEI που καλύπτει το αρνητικό ηλεκτρόδιο για να παραχθεί αέριο, προκαλώντας ελαφρά διόγκωση του στοιχείου της μπαταρίας και αύξηση της εσωτερικής αντίστασης.
Οι πολύ υπερβολικά αποφορτισμένες μπαταρίες μπορεί να υποστούν μόνιμη βλάβη και να μην φορτιστούν. Ακόμα κι αν είναι δυνατή η επαναφόρτιση, η απόδοση φόρτισης θα πέσει σε εξαιρετικά χαμηλό επίπεδο.
