pertama-tama: Saya tahu baterai yang benar-benar habis rusak secara permanen. Saya tahu itu mengalami perubahan kimia yang tidak dapat diubah. Saya tahu ini mungkin meledak jika Anda mencoba mengisi dayanya. Tapi itu sama sekali tidak relevan dengan pertanyaan saya:
Apakah aman untuk melepaskan Li-Ion ke 0V dan menyingkatnya secara permanen setelah itu?
Poin dari pertanyaan ini adalah: Saya mendaur ulang banyak baterai lama (Smartphone, Laptop, ...) dan tentu saja saya juga harus membuang beberapa dari mereka dari waktu ke waktu. Tetapi sebelum saya membuangnya, saya harus menyimpannya ... Dan saya pribadi ingin menyimpannya dalam kondisi yang paling aman.
Menyimpannya "habis" hingga ~ 3V dengan perangkat yang digunakan masih menghemat banyak energi dalam baterai. Jika saya menyimpannya dengan ~ 3V dan, katakanlah, secara tidak sengaja menjatuhkan paku besar di atasnya, itu mungkin masih meledak.
Mengosongkannya ke 0V dan korslet, saya merasa jauh lebih aman - setidaknya saya pikir begitu. Ini memastikan tidak ada energi listrik di dalamnya yang tersisa dan dengan demikian tidak ada arus hubung singkat yang bisa meledak. Namun, saya tidak tahu apa-apa tentang perubahan kimia dalam sel dan apa yang sebenarnya terjadi jika baterai habis ke 0V (dan korsleting) mungkin rusak oleh paku atau jika bahkan mungkin meledak sendiri.
Jadi, apakah aman untuk melepaskan baterai Li-Ion ke 0V dan pendek? Apakah ini lebih baik daripada membuangnya dengan muatan 3V yang tersisa (jika Anda memiliki pengetahuan cara membuangnya dengan benar)?
Terima kasih!
Jawaban:
Pada 3V, baterai Li-ion hampir tidak memiliki kapasitas tersisa.
Dalam grafik ini dua baterai 800mAh habis pada berbagai tingkat. Di 0,1A hampir tidak ada kapasitas yang tersisa di 3.0V. Bahkan pada 1A mereka 99% habis.
sumber
Masalah dengan nol volt
Tidak mungkin menjatuhkan baterai ideal ke nol volt dengan aman. Baterai tidak dapat turun ke nol volt karena kimia internal. Dalam penggunaan standar, Anda tidak dapat menjatuhkan voltase di bawah 2 volt, bahkan jika Anda menyambungkan terminal bersama-sama. Baterai akan bervariasi antara 3,8 dan 2,4 volt per sel. Ketika voltase turun, resistansi internal meningkat. Semakin tinggi resistansi internal, semakin rendah arus selama hubungan pendek. Saya pribadi tidak yakin apa tegangan aman serendah mungkin untuk sel Li-Ion, tetapi karena tegangan mendekati batas bawah, arus akan turun hampir nol. Lihat akhir posting ini untuk bukti lebih rinci tentang ini.
CATATAN: Hal di atas berlaku untuk baterai yang sempurna di dunia yang sempurna. Pada kenyataannya, Anda akan merusak baterai dengan cepat setelah korslet. Pada titik ini, resistansi internal, arus, dan perbedaan energi antara setengah sel akan berhenti menjadi masalah.
(Saya tahu grafik ini adalah basa, saya tidak bisa menemukan diagram untuk Li-ion, saya yakinkan Anda tampilannya sama)
Baterai yang aman adalah baterai mati dan baterai mati serta baterai mati kira-kira 2 volt.
Jika Anda telah menjatuhkan tegangan ke nol, saya dapat memberitahu Anda bahwa Anda telah melakukan lebih dari menetralkan sel, Anda telah mengubah struktur baterai secara mendasar. Li-Ion sensitif dan rewel. Saya tidak bisa menebak apa yang sebenarnya terjadi di dalam baterai 0V, tetapi saya dapat membuktikan kepada Anda bahwa itu tidak akan pernah sampai di sana (lihat akhir) dan fakta bahwa itu menunjukkan bahwa baterai Anda sekarang dalam keadaan tidak aman.
Saya suka apa yang dikatakan jawaban lain: pada 2 volt, energi internal ~ 0. Ini benar, dan cara yang baik untuk memikirkannya.
Tindakan keamanan apa yang bisa saya ambil?
Adapun penyimpanan, saya mengerti ingin menyimpannya dengan aman. Jika Anda memiliki masalah, ada 2 hal yang dapat Anda lindungi: asap dan api.
Untuk melindungi dari asap, simpan di tempat yang berventilasi baik, atau wadah tertutup. Kunci-n-kunci berfungsi dengan baik.
Untuk melindungi dari kebakaran, balok batu bara dengan sepotong ubin atau batu paving di bagian atas dan bawah berfungsi dengan baik.
Mengenai energi listrik, saya dapat memberitahu Anda bahwa, kecuali jika Anda berbicara tentang baterai untuk sesuatu yang sangat besar, energi listrik dalam baterai adalah bahaya yang relatif kecil. Ini adalah sifat bahan kimia yang mudah berubah yang harus menjadi perhatian terbesar Anda.
Singkatnya, baterai korslet tidak pernah merupakan ide yang baik. Baterai Lithium-Ion dirancang untuk disimpan pada 2-4 volt. Gunakan mereka sebagaimana mereka dirancang untuk digunakan.
Mengapa saya tidak bisa menjatuhkannya ke nol volt?
Baterai terdiri dari dua sel setengah. Satu setengah sel mengandung reaktan padat dan reaktan A, lainnya reaktan padat dan terlarut B. Pemindahan elektron dari reaktan A ke reaktan B akan menyebabkan A larut dan berikatan dengan garam, dan menyebabkan B terlepas dari garam dan mengeras. Untuk setiap reaksi kimia yang diberikan, ada sejumlah energi yang terkait.
Setengah sel hidrogen memiliki potensi 0 volt, sel setengah litium memiliki potensi -3,04 volt, sel setengah natrium memiliki -2,71 volt. lihat di sini untuk lebih lanjut.
Alasan kita melihat penurunan tegangan ketika baterai habis adalah bahwa ketersediaan bahan kimia dalam setengah sel berkurang, yang berarti bahwa elektron akan lebih sulit mendapatkan dari mana pun mereka berada dalam satu setengah sel ke tempat mereka harus berada dalam setengah sel lainnya. Membayangkan kita memiliki dua setengah sel masing-masing ukuran kaleng pop dan satu atom reaktan terlarut A dalam satu dan satu atom reaktan padat B di yang lain, Anda dapat membayangkan Anda tidak akan mendapatkan banyak sekali tegangan , sebagian besar energi dari reaksi akan dikeluarkan hanya untuk mendapatkan elektron ke tempat yang tepat.
Kelangkaan reaktan ini saat baterai habis artinya elektron harus melakukan lebih banyak pekerjaan untuk berpindah dari satu sel ke sel lainnya. Ini bermanifestasi sebagai sebuah peningkatan dalam resistansi internal dan penurunan dalam LANCAR dengan mengorbankan mempertahankan tegangan nominal. Saya kira saya bisa dengan enggan mengakui bahwa setelah milyaran tahun terhubung, ada kemungkinan bahwa Anda bisa mencapai nol volt ketika setiap atom A telah digunakan, tetapi hambatan internal pada titik itu akan sangat besar, saat ini sepele. kecil. Cukup untuk mengatakan, setelah hanya beberapa menit atau jam, Anda akan memiliki tegangan nominal ~ 2 volt.
Saya merasa perlu untuk mengklarifikasi bahwa saya sadar ini tidak cocok dengan data empiris (yaitu bahwa tegangan dapat turun menjadi nol dengan menghubungkan kabel sel bersama-sama). Aku mengerti itu. Baterai berhenti berlaku seperti ini karena rusak parah.
Masih belum yakin ...
Oke, Anda memiliki skema ini untuk perlahan-lahan menghilangkan daya. Anda tidak bisa, atau lebih tepatnya, sudah. Setelah mencapai batas bawah tertentu (mendekati 2 volt), Anda tidak dapat lagi menarik arus signifikan dari baterai. Hanya ada konsentrasi reaktan ppm tersisa dan tidak ada cukup dari mereka untuk menghasilkan arus yang signifikan. Ukur resistansi baterai Li-Ion sambil menariknya dari arus konstan. Saya mencari grafik secara online, yang saya temukan hanyalah baterai Alkaline, tetapi grafiknya sama dengan Li-Ion. Saat Anda menggambar semakin banyak, resistansi internal akan mencapai asimtot vertikal, tumbuh hingga tak terbatas.
Apa yang sebenarnya terjadi setelah itu? Apa yang terjadi ketika Anda mencoba menarik lebih banyak daya dari baterai daripada yang sebenarnya dapat disediakan? Saya tidak tahu Ada terlalu banyak variabel untuk memprediksi reaksi, pelanggaran, dll. Yang berpotensi terjadi secara akurat. Yang bisa saya katakan adalah bahwa ada arus dalam baterai yang terbatas, tetapi arus itu akan selalu keluar dengan tegangan konstan.
Ide daya selalu datang pada tegangan konstan tampaknya mengganggu Anda, jadi saya meminta Anda untuk memikirkannya seperti ini: 2 baterai 9 volt memiliki tegangan LEBIH BANYAK daripada baterai mobil. Selanjutnya, Anda bisa menghubungkan 100 aki mobil secara paralel dan masih hanya mendapatkan 12 volt.
Ini karena tegangan sel adalah fungsi dari reaksi: dua bahan kimia yang ada di dalam sel. Jika Anda membuat sel baterai mobil seukuran cylo gandum, itu akan menjadi 2 volt, karena reaksinya adalah dua volt. Jika Anda membuat aki mobil seukuran sepeser pun, itu akan menjadi 2 volt karena reaksinya adalah dua volt. Karena elektron yang diberikan akan melepaskan jumlah energi tertentu ketika bergerak dari titik A ke titik B.
Yang mengatakan, berapa banyak elektron yang mampu mendorong sekaligus adalah fungsi ukuran dan fungsi kapasitas. Ketika baterai menjadi 'mati,' ia akan dapat mendorong lebih sedikit dan lebih sedikit elektron saat kehabisan reaktan. Dalam satu miliar tahun, itu akan memiliki nol reaktan yang tersisa, tetapi reaksi yang tidak terjadi masih akan menjadi reaksi ~ 3-volt.
Saya mengerti bahwa konsep ini sulit untuk dipahami dan bahwa ada kecenderungan kuat untuk menganggap tegangan baterai terkait dengan besarnya baterai, dan seberapa "penuhnya" dalam hal nilai persentase. Meskipun demikian, ini bukan refleksi akurat tentang bagaimana baterai beroperasi, dan bagi mereka untuk beroperasi sebaliknya bertentangan dengan dasar-dasar elektrokimia yang sangat mendasar.
Jika pada saat ini, Anda masih belum yakin, saya harus menyarankan Anda mengambil kursus tentang elektrokimia, halaman Wikipedia sangat membantu, dan saya yakin ada banyak persediaan tutorial YouTube tentang materi pelajaran.
Tapi saya mencoba ini dan tidak punya masalah!
Keren. Tetapi pertanyaannya bukan "bisakah itu dilakukan dengan aman?" Tentu, mungkin ada beberapa cara untuk mendapatkan Li-ion pada nol volt tanpa memancarkan asap (yang Anda mungkin tidak bisa, dengan catatan, dapat mendeteksi sampai Anda sakit karenanya). Pertanyaannya bukanlah apakah mungkin secara fisik untuk melakukan ini tanpa ledakan, pertanyaannya adalah tentang keamanan. Meskipun Anda mungkin dapat melakukan ini, dan meskipun mungkin aman dalam beberapa keadaan, itu tidak lebih aman daripada hanya membiarkan mereka pada 2 volt dan, saya berpendapat, bahwa ada lebih banyak risiko yang terlibat.
Pada akhirnya, itu terserah Anda, tetapi saya bisa memikirkan banyak alasan mengapa tidak aman untuk mengeluarkan baterai dengan cara ini, dan tidak ada manfaatnya melakukannya.
Harap hapus atau tandai yang benar jika Anda menemukan jawaban ini membantu
sumber
Hampir setiap baterai Li-ion memiliki tembaga sebagai pengumpul arus anoda. Ketika tembaga terpapar ke tegangan anoda tinggi karena pelepasan yang tinggi, tembaga larut ke dalam elektrolit yang memicu kenaikan hambatan listrik internal. Jika pelepasan benar-benar dalam (yaitu Anda membiarkan baterai pendek selama dua hari atau lebih) baterai Anda akan menjadi hambatan listrik yang tidak berguna (dilihat dari terminal). Tetapi bagaimanapun Anda akan selalu melihat beberapa pemulihan dari tegangan rangkaian terbuka. Setelah baterai sangat habis saya akan menerapkan korsleting permanen sebagai kondisi teraman.
sumber