Mengapa Baterai Lithium (Sel) Membengkak? Apakah Baterai yang Membengkak Masih Bisa Digunakan?

Penyebab utama pembengkakan (juga dikenal sebagai ekspansi) baterai lithium adalah akumulasi gas di dalam sel. Fenomena ini berasal dari beberapa penyebab utama, yang masing-masing terkait langsung dengan kerusakan pada struktur internal baterai.

Pertama, pengisian daya berlebih atau pengosongan daya berlebihmerupakan faktor utama. Baterai lithium beroperasi dalam rentang tegangan terukur yang ketat (misalnya, sel lithium ternary umum biasanya dirancang untuk beroperasi antara 3,6V dan 4,2V per sel).

• Penagihan berlebihan(Melebihi batas tegangan atas, misalnya, 4,2V) menyebabkan kerusakan struktural pada oksida kobalt litium elektroda positif karena pelepasan litium yang berlebihan. Secara bersamaan, lapisan grafit pada elektroda negatif dapat terkelupas karena interkalasi litium yang berlebihan. Reaksi kimia abnormal ini melepaskan gas seperti karbon monoksida dan karbon dioksida.
• Pelepasan berlebihan(Penurunan tegangan di bawah batas bawah, misalnya, 2,5V) menyebabkan pembentukan dendrit litium yang tidak dapat dipulihkan di dalam baterai. Kristal litium kecil berbentuk jarum ini dapat menembus pemisah yang menjaga elektroda positif dan negatif tetap terpisah, secara tidak langsung memicu pembentukan gas.

Kedua, korsleting internalmerupakan penyebab kritis. Hal ini dapat berasal dari cacat produksi, seperti tab yang dilas dengan buruk atau lubang kecil mikroskopis yang tertinggal di pemisah. Kerusakan fisik selama penggunaan—seperti ponsel terjatuh atau laptop terjepit—juga dapat mengubah bentuk sel, menyebabkan elektroda positif dan negatif bersentuhan langsung. Hal ini mengakibatkan reaksi penghasil panas yang intens dan seketika yang menghasilkan volume gas yang besar.

Lebih-lebih lagi, penuaan alami atau paparan suhu tinggi dalam waktu lamadapat menyebabkan pembengkakan.

• Setelah sekitar 500 siklus pengisian-pengosongan, material aktif di dalam baterai akan mengalami degradasi yang signifikan.
• Penyimpanan atau penggunaan jangka panjang di lingkungan dengan suhu di atas 60°C (misalnya, di dalam mobil pada hari yang cerah, atau di atas meja dekat pemanas) mempercepat dekomposisi pelarut organik seperti dimetil karbonat dan etilen karbonat dalam elektrolit. Hal ini meng destabilisasi sistem internal baterai, yang pada akhirnya melepaskan gas dan menyebabkan baterai membengkak.

Sangat penting untuk memahami bahwa baterai lithium yang membengkak sama sekali tidak boleh terus digunakan.Kesimpulan ini didasarkan pada tiga dimensi penting: keselamatan, kinerja, dan perlindungan perangkat.

1. Dari Perspektif Keselamatan

Pembengkakan merupakan sinyal jelas bahwa tekanan internal telah melampaui batas desain selubung, yang mengindikasikan kerusakan struktural internal yang parah. Tekanan terus meningkat.

• Jika tekanan di dalam sel melebihi sekitar 0,5 MPa (sekitar 5 kali tekanan atmosfer), selubung dapat pecah dan elektrolit bocor. Elektrolit yang bocor mengandung zat korosif seperti litium hidroksida, yang dapat menyebabkan luka bakar pada kulit dan menimbulkan risiko serius jika terkena mata atau selaput lendir.
• Yang lebih berbahaya, risiko pelarian termalSuhu meningkat drastis pada baterai yang membengkak. Bahkan getaran kecil atau fluktuasi kecil pada suhu lingkungan dapat memicu reaksi berantai, yang berpotensi menyebabkan kebakaran atau bahkan ledakan dalam kasus ekstrem. Konsekuensinya semakin besar di ruang tertutup seperti saku, ransel, atau laci.

2. Dari Perspektif Kinerja

Kerusakan internal secara langsung menyebabkan penurunan fungsi inti baterai yang parah.

• Kapasitas Baterai ponsel yang awalnya berkapasitas 5000mAh mungkin hanya memiliki kapasitas 2000mAh atau kurang, sehingga tidak cukup untuk penggunaan sehari-hari.
• Stabilitas teganganKondisi baterai memburuk secara drastis. Selama pengisian daya, tegangan dapat melonjak di atas ambang batas aman; selama pengosongan daya, tegangan dapat turun tiba-tiba, menyebabkan perangkat mati atau memulai ulang secara berulang. Pembacaan "pengisian daya palsu" sering terjadi—misalnya, level baterai mungkin turun lebih dari 10% dalam beberapa menit setelah dicabut dari pengisi daya. Baterai seperti itu tidak dapat memberikan daya yang stabil.

3. Risiko terhadap Perangkat dan Lingkungan Sekitar

Terus menggunakan baterai yang bengkak akan menimbulkan risiko tambahan.

• Pada perangkat seperti ponsel dan laptop, baterai yang membengkak terus menerus menghasilkan panas. Hal ini dapat menyebabkan panas berlebih dan merusak komponen sensitif pada papan utama perangkat, seperti chip dan kapasitor, sehingga memperpendek masa pakai perangkat.
• Jika selubung pecah, elektrolit yang bocor dapat menyebabkan korosi pada sirkuit internal perangkat, sehingga mengakibatkan kerusakan perangkat keras yang tidak dapat diperbaiki.
• Dalam kasus terburuk, kebakaran atau ledakan baterai dapat merusak benda-benda di sekitarnya, seperti dokumen di atas meja atau perangkat lain di dalam ransel, yang menyebabkan insiden keselamatan yang lebih luas.

Pengujian profesional untuk mencegah masalah: Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd. mendampingi Anda.

Untuk menghindari risiko menggembung, kuncinya adalah memantau status baterai secara akurat sebelum keluar dari pabrik dan selama penggunaan. Presisi tinggi peralatan pengujian bateraiDikembangkan oleh Shenzhen Hongda New Energy Co., Ltd., alat ini dapat mensimulasikan kondisi kerja ekstrem seperti pengisian daya berlebih, pengosongan daya berlebih, suhu tinggi dan rendah, serta mengevaluasi secara komprehensif kekedapan udara, masa pakai siklus, dan ambang batas keamanan sel baterai. Pengisian daya dan Penguji Pembuangan Mendukung akurasi tegangan ± 0,1mV, ditambah dengan desain kotak tahan ledakan yang dipatenkan, untuk membantu perusahaan mengontrol kualitas dari sumbernya. Jika Anda membutuhkan solusi pengujian yang disesuaikan atau panduan pemilihan peralatan, jangan ragu untuk menghubungi Tim Teknologi Energi Baru Hongda!