Kui tõsised on ülelaadimise ja tühjenemise ohud?
Kui aku laetakse üle, on see nagu õhupall, mida pidevalt täidetakse ja selle siserõhk pidevalt tõuseb.
Võtke näiteks tavaliselt kasutatav kolmekomponentne liitiumioonaku.
Selle tavaline laadimise katkestuspinge on umbes 4,2 V. Kui laadimine jätkub üle selle läve, toimub aku sees rida keerulisi ja ohtlikke keemilisi reaktsioone.
Elektrolüüt laguneb ja tekitab gaasi, tekitades siserõhu, mis võib deformeeruda või isegi puruneda aku korpuse. Veelgi hullem, liitiumdendriidid tekivad negatiivse elektroodi pinnale. Need kasvavad dendriidid, mis meenutavad teravaid pisikesi nõelu, tungivad suure tõenäosusega läbi sisemise aku eraldaja.
Kui eraldaja on läbi torgatud, puutuvad positiivsed ja negatiivsed elektroodid otse kokku, mille tulemuseks on sisemine lühis. See vabastab silmapilkselt tohutult energiat, vallandab termilise põgenemise ja viib lõpuks aku süttimiseni või isegi plahvatuseni.
Liitiumioonakude tühjenemise katkestuspinge jääb vahemikku ligikaudu 2,5 V kuni 3,0 V, kusjuures täpse väärtuse määrab aku keemiline koostis ja konstruktsioon.
Kui aku on üle tühjenenud, tekivad elektroodide materjalides pöördumatud muutused, mis vähendavad otseselt aku mahtuvust ja vähendavad drastiliselt elektrilaengu, mida aku suudab salvestada ja tühjendada.
Samal ajal toimub elektrolüüt lagunemine ja negatiivset elektroodi katval SEI-kilel toimuvad reaktsioonid gaasi tekitamiseks, põhjustades akuelemendi kerget pundumist ja sisemise takistuse tõusu.
Tõsiselt üle tühjenenud akud võivad jääda püsiva rikke ja muutuda laadimatuks. Isegi kui laadimine on võimalik, langeb laadimise efektiivsus äärmiselt madalale tasemele.
