Aizsardzības pasākumi litija baterijām

Pēc litija akumulatora elementa pārlādēšanas līdz spriegumam, kas pārsniedz 4,2 V, tas sāks radīt blakusparādības. Jo augstāks pārlādēšanas spriegums, jo lielāka ir bīstamība. Kad litija akumulatora elementa spriegums pārsniedz 4,2 V, mazāk nekā puse litija atomu paliek pozitīvā elektroda materiālā. Šajā laikā uzglabāšanas šūna bieži sabrūk, radot neatgriezenisku akumulatora jaudas zudumu. Ja uzlāde turpinās, jo negatīvā elektroda uzglabāšanas šūna jau ir piepildīta ar litija atomiem, sekojošais litija metāls uzkrāsies uz negatīvā elektroda materiāla virsmas. Šie litija atomi izaudzēs dendritiskos kristālus no negatīvā elektroda virsmas litija jonu virzienā. Šie litija metāla kristāli izies cauri diafragmai, izraisot īssavienojumu starp pozitīvo un negatīvo polu. Dažreiz akumulators eksplodē pirms īssavienojuma, jo pārlādēšanas procesā tādi materiāli kā elektrolīts sadalīsies, veidojot gāzi, izraisot akumulatora korpusa vai spiediena vārsta izliekšanos un plīsumus, ļaujot skābeklim iekļūt un reaģēt ar litija atomiem, kas uzkrāti uz akumulatora. negatīva elektroda virsma, kas izraisa sprādzienu.
Tāpēc, uzlādējot litija jonu akumulatorus, ir nepieciešams iestatīt sprieguma ierobežojumu, lai vienlaikus ņemtu vērā akumulatora kalpošanas laiku, ietilpību un drošību. Optimālais uzlādes sprieguma ierobežojums ir 4,2 V. Izlādējot litija baterijas, jābūt arī zemākai sprieguma robežai. Kad akumulatora elementa spriegums ir zem 2,4 V, daži materiāli sāks bojāties. Turklāt, tā kā akumulators pašizlādēsies, jo ilgāk tas būs izlādējies, jo zemāks būs spriegums. Tāpēc labāk to neizlādēt pie 2,4 V, pirms tas apstājas. Izlādes periodā no 30V līdz 2,4 V litija akumulatoru izdalītā enerģija veido tikai aptuveni 3 procentus no akumulatora jaudas. Tāpēc 3.{14}}V ir ideāls izlādes spriegums. Uzlādes un izlādes laikā papildus sprieguma ierobežojumam ir nepieciešams arī strāvas ierobežojums. Ja strāva ir pārāk liela, litija joni nevar savlaicīgi iekļūt uzglabāšanas šūnā un sakrājas uz materiāla virsmas.
Pēc tam, kad šie litija joni iegūst elektronus, tie uz materiāla virsmas radīs litija atomu kristālus, kas, tāpat kā pārlādēšana, var radīt briesmas. Ja akumulatora korpuss plīsīs, tas eksplodēs. Tāpēc litija jonu akumulatoru aizsardzībai jāietver vismaz: uzlādes sprieguma augšējā robeža, izlādes sprieguma apakšējā robeža un strāvas augšējā robeža. Kopumā litija akumulatora blokam papildus litija akumulatora elementiem būs aizsargplāksne, kas galvenokārt nodrošina šīs trīs aizsardzības iespējas. Tomēr ar šiem trim aizsargplāksnes aizsardzības līdzekļiem acīmredzami nepietiek, un globālie litija bateriju sprādzieni joprojām notiek bieži. Lai nodrošinātu akumulatoru sistēmas drošību, ir jāveic detalizētāka akumulatora sprādzienu cēloņu analīze.