鋰離子電池有什么特性？怎樣對它進行保護？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-17 14:05
點擊量：次
鋰離子電池特性
鋰是化學周期表上直徑最小也最生動的金屬。體積小所以容量密度高，廣受顧客與工程師歡迎?？墒?，化學特性太生動，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣發(fā)作劇烈的氧化反應而爆破。為了提高安全性及電壓，科學家們發(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)，形成了奈米等級的細微貯存格子，可用來貯存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細微的貯存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆破。鋰離子電池的這種原理，使得人們在取得它高容量密度的一起，也到達安全的目的。
鋰離子電池充電時，正極的鋰原子會喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負極去，進入負極的貯存格，并取得一個電子，還原為鋰原子。放電時，整個程序倒過來。為了避免電池的正負極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會再加上一種擁有很多細孔的隔閡紙，來避免短路。好的隔閡紙還能夠在電池溫度過高時，自動封閉細孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，避免危險發(fā)作。
保護措施
鋰電池芯過充到電壓高于4．2V后，會開端發(fā)作副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。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，此時貯存格常會垮掉，讓電池容量發(fā)作永久性的下降。假如持續(xù)充電，由于負極的貯存格現(xiàn)已裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負極資料外表。這些鋰原子會由負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)晶會穿過隔閡紙，使正負極短路。有時在短路發(fā)作前電池就先爆破，這是由于在過充過程，電解液等資料會裂解發(fā)作氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極外表的鋰原子反應，從而爆破。因而，鋰電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限，才干夠一起兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4．2V。
鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2．4V時，部分資料會開端被損壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因而，放電時最好不要放到2．4V才停止。鋰電池從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是一個理想的放電截止電壓。
充放電時，除了電壓的約束，電流的約束也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入貯存格，會集合于資料外表。這些鋰離子取得電子后，會在資料外表發(fā)作鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會形成危險性。假如電池外殼破裂，就會爆破。
因而，對鋰離子電池的保護，至少要包括：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要便是供給這三項保護。可是，保護板的這三項保護顯然是不行的，全球鋰電池爆破事件還是頻傳。要確保電池體系的安全性，有必要對電池爆破的原因，進行更仔細的剖析。
鋰是化學周期表上直徑最小也最生動的金屬。體積小所以容量密度高，廣受顧客與工程師歡迎?？墒?，化學特性太生動，則帶來了極高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時，會與氧氣發(fā)作劇烈的氧化反應而爆破。為了提高安全性及電壓，科學家們發(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)，形成了奈米等級的細微貯存格子，可用來貯存鋰原子。這樣一來，即使是電池外殼破裂，氧氣進入，也會因氧分子太大，進不了這些細微的貯存格，使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆破。鋰離子電池的這種原理，使得人們在取得它高容量密度的一起，也到達安全的目的。
鋰離子電池充電時，正極的鋰原子會喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負極去，進入負極的貯存格，并取得一個電子，還原為鋰原子。放電時，整個程序倒過來。為了避免電池的正負極直接碰觸而短路，電池內(nèi)會再加上一種擁有很多細孔的隔閡紙，來避免短路。好的隔閡紙還能夠在電池溫度過高時，自動封閉細孔，讓鋰離子無法穿越，以自廢武功，避免危險發(fā)作。
保護措施
鋰電池芯過充到電壓高于4．2V后，會開端發(fā)作副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。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，此時貯存格常會垮掉，讓電池容量發(fā)作永久性的下降。假如持續(xù)充電，由于負極的貯存格現(xiàn)已裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負極資料外表。這些鋰原子會由負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)晶會穿過隔閡紙，使正負極短路。有時在短路發(fā)作前電池就先爆破，這是由于在過充過程，電解液等資料會裂解發(fā)作氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進去與堆積在負極外表的鋰原子反應，從而爆破。因而，鋰電池充電時，一定要設(shè)定電壓上限，才干夠一起兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4．2V。
鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2．4V時，部分資料會開端被損壞。又由于電池會自放電，放愈久電壓會愈低，因而，放電時最好不要放到2．4V才停止。鋰電池從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是一個理想的放電截止電壓。
充放電時，除了電壓的約束，電流的約束也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入貯存格，會集合于資料外表。這些鋰離子取得電子后，會在資料外表發(fā)作鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會形成危險性。假如電池外殼破裂，就會爆破。
因而，對鋰離子電池的保護，至少要包括：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內(nèi)，除了鋰電池芯外，都會有一片保護板，這片保護板主要便是供給這三項保護。可是，保護板的這三項保護顯然是不行的，全球鋰電池爆破事件還是頻傳。要確保電池體系的安全性，有必要對電池爆破的原因，進行更仔細的剖析。
