लिथियम आयन बैटरियों के अधिक {{0}डिस्चार्ज होने से सीधे तौर पर लिथियम प्लेटिंग शुरू नहीं होती है, लेकिन इससे साइड रिएक्शन की एक श्रृंखला शुरू हो जाती है, जो अप्रत्यक्ष रूप से बाद की चार्जिंग के दौरान लिथियम प्लेटिंग के जोखिम को बढ़ा देती है।
अधिक {{0}निर्वहन के प्रत्यक्ष परिणाम
कॉपर फ़ॉइल विघटन और कॉपर डेंड्राइट का निर्माण
जब असामान्य रूप से उच्च नकारात्मक इलेक्ट्रोड क्षमता (आमतौर पर 1.5 V बनाम Li/Li⁺ से ऊपर) पर {{0}डिस्चार्ज किया जाता है, तो एनोड पर तांबा वर्तमान कलेक्टर Cu²⁺ आयन उत्पन्न करने के लिए ऑक्सीडेटिव विघटन से गुजरता है। कैथोड में स्थानांतरित होने के बाद, Cu²⁺ आयन धात्विक कॉपर में अपचयित हो जाते हैं और कॉपर डेंड्राइट बनाने के लिए जमा हो जाते हैं। ये डेन्ड्राइट विभाजक को छेद सकते हैं और आंतरिक शॉर्ट सर्किट को प्रेरित कर सकते हैं।
एसईआई फिल्म अपघटन और गैस उत्पादन
अधिक {{0}निर्वहन से एनोड से अत्यधिक लिथियम डीइंटरकलेशन होता है। एसईआई फिल्म विघटित हो जाती है, जिससे गर्मी और गैसें (जैसे सीओ और एच₂) निकलती हैं, जो बैटरी की सूजन को बढ़ा देती हैं।
ओवर-डिस्चार्ज और लिथियम प्लेटिंग के बीच अप्रत्यक्ष लिंक
बाद की चार्जिंग में लिथियम चढ़ाने का जोखिम बढ़ गया
अधिक -डिस्चार्ज आंतरिक बैटरी संरचना को नुकसान पहुंचाता है (उदाहरण के लिए, टूटी हुई एसईआई फिल्म, कॉपर डेंड्राइट पीढ़ी) और आंतरिक प्रतिरोध बढ़ जाता है। यदि ऐसी परिस्थितियों में चार्जिंग की जाती है, तो निम्नलिखित समस्याएँ उत्पन्न होंगी:
बिगड़ती गतिज स्थितियाँ: क्षतिग्रस्त एनोड इंटरफेस और उपभोग किए गए इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयन इंटरकलेशन में बाधा डालते हैं, आसानी से एनोड क्षमता को 0 वी से नीचे खींचते हैं और लिथियम प्लेटिंग को ट्रिगर करते हैं।
स्थानीय वर्तमान घनत्व में वृद्धि: कॉपर डेंड्राइट्स या विभाजक रुकावटें स्थानीयकृत ध्रुवीकरण का कारण बन सकती हैं और लिथियम चढ़ाना में तेजी ला सकती हैं।
प्रायोगिक साक्ष्य
जब अत्यधिक डिस्चार्ज बैटरियों को चार्ज किया जाता है, तो एनोड सतह पर काले धब्बे (लिथियम मुक्त क्षेत्र) के साथ-साथ सफेद लिथियम प्लेटिंग क्षेत्र दिखाई दे सकते हैं, जिससे यह साबित होता है कि लिथियम प्लेटिंग का संबंध अधिक डिस्चार्ज से प्रेरित इंटरफ़ेस क्षति से है।
लिथियम चढ़ाना के लिए ट्रिगर शर्तें
लिथियम चढ़ाना स्वाभाविक रूप से चार्जिंग के दौरान होता है और इसके लिए दो पूर्वापेक्षाओं की आवश्यकता होती है:
थर्मोडायनामिक स्थिति: एनोड क्षमता 0 V से कम या उसके बराबर (बनाम Li/Li⁺)।
गतिज स्थिति: लिथियम आयन अंतःक्षेपण दर लिथियम जमाव दर से कम है (उदाहरण के लिए, कम तापमान, उच्च {{3} दर चार्जिंग)।
जबकि ओवर{0}}डिस्चार्ज लिथियम प्लेटिंग के लिए थर्मोडायनामिक आवश्यकता को स्वतंत्र रूप से पूरा नहीं कर सकता है, यह बैटरी संरचना से समझौता करता है और छिपे हुए जोखिम पैदा करता है जो बाद में चार्जिंग के दौरान लिथियम प्लेटिंग स्थितियों को सक्षम बनाता है।
निष्कर्ष
तीन तंत्रों के माध्यम से परोक्ष रूप से बाद में चार्ज करने पर लिथियम प्लेटिंग का जोखिम अत्यधिक बढ़ जाता है: कॉपर डेंड्राइट्स से आंतरिक शॉर्ट सर्किट, एसईआई फिल्म अपघटन, और गंभीर इंटरफ़ेस क्षति। व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए, अधिक डिस्चार्ज को सख्ती से रोका जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, डिस्चार्ज कट ऑफ वोल्टेज को कॉन्फ़िगर करके)। अधिक डिस्चार्ज होने के बाद, सुरक्षा खतरों को कम करने के लिए रूढ़िवादी चार्जिंग प्रोटोकॉल (उदाहरण के लिए, कम करंट रिकवरी चार्जिंग) को अपनाया जाना चाहिए।
