鋰是化學(xué)周期表上直徑也活潑的金屬。體積小所以容量密度高,廣受花費者與工程師歡送。然而,化學(xué)特點太活潑,則帶來了高的危險性。鋰金屬裸露在空氣中時,會與氧氣產(chǎn)生激烈的氧化反應(yīng)而。為了晉升保險性及電壓,科學(xué)家們發(fā)明了用石墨及鈷酸鋰等資料來貯存鋰原子。這些資料的分子結(jié)構(gòu),形成了奈米等級的渺小貯存格子,可用來貯存鋰原子。這樣一來,即便是電池外殼決裂,氧氣進(jìn)入,也會因氧分子太大,進(jìn)不了這些渺小的貯存格,使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免。鋰離子電池的這種原理,使得人們在獲得它高容量密度的同時,也達(dá)到保險的目標(biāo)。鋰離子電池充電時,正的鋰原子會喪失電子,氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)過電解液游到負(fù)去,進(jìn)入負(fù)的貯存格,并獲得一個電子,還原為鋰原子。放電時,全部程序倒過來。為了避免電池的正負(fù)直接碰觸而短路,電池內(nèi)會再加上一種領(lǐng)有眾多細(xì)孔的隔閡紙,來避免短路。好的隔閡紙還可能在電池溫度過高時,主動封閉細(xì)孔,讓鋰離子無奈穿梭,以自廢武功,避免危險產(chǎn)生。?維護(hù)辦法:磷酸鐵鋰電池電芯過充到電壓高于4.2V后,會開端產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高,危險性也隨著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正資料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時貯存格常會垮掉,讓電池容量產(chǎn)生永恒性的降落。假如連續(xù)充電,因為負(fù)的貯存格已經(jīng)裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會沉積于負(fù)資料名義。這些鋰原子會由負(fù)名義往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔閡紙,使正負(fù)短路。有時在短路產(chǎn)生前電池就先,這是因為在過充進(jìn)程,電解液等資料會裂解產(chǎn)賭氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲決裂,讓氧氣進(jìn)去與沉積在負(fù)名義的鋰原子反應(yīng),進(jìn)而。因此,磷酸鐵鋰電池充電時,一定要設(shè)定電壓上限,才可能同時兼顧到電池的壽命、容量、跟保險性?;孟氲某潆婋妷荷舷逓?.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時,局部資料會開端被破壞。又因為電池會自放電,放愈久電壓會愈低,因此,放電時不要放到2.4V才結(jié)束。磷酸鐵鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間,所開釋的能量只占電池容量的3%左右。因此,3.0V是一個幻想的放電截止電壓。充放電時,除了電壓的限度,電流的限度也有其必要。電流過大時,鋰離子來不迭進(jìn)入貯存格,匯聚集于資料名義。這些鋰離子獲得電子后,會在資料名義產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶,這與過充一樣,會造成危險性。萬一電池外殼決裂,就會。因此,對鋰離子電池的維護(hù),至少要包含:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。個別磷酸鐵鋰電池組內(nèi),除了磷酸鐵鋰電池芯外,都會有一片維護(hù)板,這片維護(hù)板重要就是供給這三項維護(hù)。然而,維護(hù)板的這三項維護(hù)顯然是不夠的,寰球磷酸鐵鋰電池事件還是頻傳。?電池起因:?1、內(nèi)部化較大;?2、片吸水,與電解液產(chǎn)生反應(yīng)氣鼓;?3、電解液自身的品質(zhì),機能問題;?4、注液時候注液量達(dá)不到工藝請求;?5、裝配制程中激光焊焊接密封機能差,漏氣.測漏氣漏測;?6、粉塵,片粉塵首先易導(dǎo)致微短路;?7、正負(fù)片較工藝范疇偏厚,入殼難;?8、注液封口問題,鋼珠密封機能不好導(dǎo)致氣鼓;?9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度;?類型剖析?電池芯的類形可演繹為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。?此處的外部系指電芯的外部,包含了電池組內(nèi)部絕緣設(shè)計不良等所引起的短路。當(dāng)電芯外部產(chǎn)生短路,電子組件又未能切斷回路時,電芯內(nèi)部會產(chǎn)生高熱,造成局部電解液汽化,將電池外殼撐大。當(dāng)電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時,品質(zhì)好的隔閡紙,會將細(xì)孔封閉,電化學(xué)反應(yīng)終止或近乎終止,電流驟降,溫度也緩緩降落,進(jìn)而避免了產(chǎn)生。然而,細(xì)孔封閉率太差,或是細(xì)孔基本不會封閉的隔閡紙,會讓電池溫度連續(xù)升高,更多的電解液汽化,后將電池外殼撐破,甚至將電池溫度進(jìn)步到使資料焚燒并。?內(nèi)部短路重要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔閡,或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些渺小的針狀金屬,會造成微短路。因為,針很細(xì)有一定的電阻值,因此,電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)進(jìn)程造成,可察看到的景象是電池漏電太快,多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且,因為毛刺渺小,有時會被燒斷,使得電池又恢復(fù)畸形。因此,因毛刺微短路引發(fā)的機率不高。這樣的說法,可能從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后未幾,電壓就偏低的不良電池,然而卻鮮少產(chǎn)生事件,得到統(tǒng)計上的支撐。因此,內(nèi)部短路引發(fā)的,重要還是因為過充造成的。因為,過充后片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶,刺穿點到處都是,到處都在產(chǎn)生微短路。因此,電池溫度會逐步升高,后高溫將電解液氣體。這種情況,不管是溫度過高使資料焚燒,還是外殼先被撐破,使空氣進(jìn)去與鋰金屬產(chǎn)生激烈氧化,都是結(jié)束。?然而過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種,并不一定產(chǎn)生在充電確當(dāng)時。有可能電池溫度還未高到讓資料焚燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時,花費者就終止充電,帶手機出門。這時眾多的微短路所產(chǎn)生的熱,緩緩的將電池溫度進(jìn)步,經(jīng)過一段時光后,才產(chǎn)生。花費者的描述都是拿起手機時發(fā)明手機很燙,扔掉后就。綜合以上的類型,咱們可能將防爆重點放在過充的避免、外部短路的避免、及晉升電芯保險性三方面。其中過充避免及外部短路避免屬于電子防護(hù),與電池體系設(shè)計及電池組裝有較大關(guān)聯(lián)。電芯保險性晉升之重點為化學(xué)與機械防護(hù),與電池芯制造廠有較大關(guān)聯(lián)?
