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如何防止鋰離子電池爆炸

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:1224次  |  2020年10月29日  

鋰離子電池充電時(shí),正極的鋰原子會損失電子,氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負(fù)極去,進(jìn)入負(fù)極的貯存格,并取得一個(gè)電子,還原為鋰原子。放電時(shí),整個(gè)程序倒過來。為了防止電池的正負(fù)極直接碰觸而短路,電池內(nèi)會再加上一種具有很多細(xì)孔的隔膜紙,來防止短路。好的隔膜紙還能夠在電池溫度過高時(shí),自動封閉細(xì)孔,讓鋰離子無法穿越,以自廢武功,防止風(fēng)險(xiǎn)發(fā)生。


維護(hù)措施


鋰離子電池芯過充到電壓高于4.2V后,會開端發(fā)生副用途。過充電壓愈高,風(fēng)險(xiǎn)性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正極資料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時(shí)貯存格常會垮掉,讓電池容量發(fā)生永久性的下降。假如持續(xù)充電,因?yàn)樨?fù)極的貯存格已經(jīng)裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會堆積于負(fù)極資料外表。這些鋰原子會由負(fù)極外表往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔膜紙,使正負(fù)極短路。


有時(shí)在短路發(fā)生前電池就先爆破,這是因?yàn)樵谶^充進(jìn)程,電解液等資料會裂解發(fā)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲決裂,讓氧氣進(jìn)去與堆積在負(fù)極外表的鋰原子反響,進(jìn)而爆破。因而,鋰離子電池充電時(shí),一定要設(shè)定電壓上限,才能夠一起兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最抱負(fù)的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí),部分資料會開端被損壞。又因?yàn)殡姵貢苑烹姡庞秒妷簳停蚨烹姇r(shí)最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從3.0V放電到2.4V這段期間,所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因而,3.0V是一個(gè)抱負(fù)的放電截止電壓。


充放電時(shí),除了電壓的約束,電流的約束也有其必要。電流過大時(shí),鋰離子來不及進(jìn)入貯存格,會聚集于資料外表。這些鋰離子取得電子后,會在資料外表發(fā)生鋰原子結(jié)晶,這與過充相同,會形成風(fēng)險(xiǎn)性。萬一電池外殼決裂,就會爆破。


因而,對鋰離子電池的維護(hù),至少要包括:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項(xiàng)。一般鋰離子電池組內(nèi),除了鋰離子電池芯外,都會有一片維護(hù)板,這片維護(hù)板重要就是供給這三項(xiàng)維護(hù)。可是,維護(hù)板的這三項(xiàng)維護(hù)顯然是不夠的,全球鋰離子電池爆破事件還是頻傳。要保證電池系統(tǒng)的安全性,有必要對電池爆破的原因,進(jìn)行更仔細(xì)的分析。


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