聚合物鋰電池會爆炸嗎?如果爆炸了該怎么辦?
鋰電池的“安全性”始終是困擾鋰電池產(chǎn)業(yè)化的一個重要問題,近年曝光的電池爆炸事故無一例外都是由鋰電池使用引起的,說起爆炸原因,與其他類型的電池相比較,這是由鋰電池材料及工藝的特殊性質(zhì)決定的。為此,應(yīng)該了解鋰電池爆炸的知識,我們試從以下三個方面進(jìn)行說明。
一、什么是電池爆炸?
國標(biāo)規(guī)定,電池內(nèi)的任何部分的固態(tài)物質(zhì)瞬間噴出,被推至鋰電池25cm及以上的距離稱為爆炸。實驗中的認(rèn)定方法是:將一個圓形網(wǎng)狀物罩住實驗電池,使電池居于圓心位置,即,距離網(wǎng)罩任何一邊為25cm,如果實驗無固體部分通過網(wǎng)罩,證明電池未爆炸。這里對“網(wǎng)”有具體要示:網(wǎng)線采用直徑為0.25mm的軟鋁線,網(wǎng)的密度為6~7根/cm。
二、怎樣預(yù)防鋰電池爆炸?
所有發(fā)生的鋰電池爆炸都是由于短路引起的電池發(fā)熱造成的,而引起短路的原因又有過充、過放、正負(fù)極直接對接,電解質(zhì)泄漏等。所以,在鋰電池設(shè)計中,可從以下幾點著手:
1、禁止電池過充到4.2V以上;
2、禁止電池過放到2.75V以下;
3、在金屬外殼上裝上防爆閥;
4、工藝過程中防短路。
設(shè)計鋰電池過程中當(dāng)然是要有電池保護(hù)線路板的設(shè)計。這雖然會增加鋰電池的制造成本,但出于要安全使用鋰電池是必要的,一切正規(guī)的鋰電池生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品都免不了這一設(shè)計。
三、聚合物鋰電池會爆炸嗎?
聚合物鋰電池是采用軟性包裝和聚合物電解質(zhì)而制成的一種鋰電池產(chǎn)品,正常情況下的使用、貯存都不會爆炸,除非人為強(qiáng)力破壞導(dǎo)致其短路。
為了減少爆炸事故的發(fā)生,聚合物鋰電池正在越來越多的場合被大家所使用,雖然鋰電池替代其他類型電池還在替換當(dāng)中,但在鋰電池類型中,聚合物鋰電池已經(jīng)開始在部分領(lǐng)域取代普通鋰電池。
鋰電池充電周期與鋰電池壽命有著相當(dāng)緊密的聯(lián)系,一個充電周期具體指的是一次鋰電池完全充放電過程,如果進(jìn)行分解的話,一個充電周期是由一個滿充電和一個滿放電過程組成。鋰電池壽命與其充電周期的完成次數(shù)有關(guān),和鋰電池充放電次數(shù)沒有任何關(guān)系。
換句話來說,鋰電池充電周期是鋰電池電量的一種表達(dá)式,它意味著電池電量由滿到空再由空到滿的過程。從現(xiàn)有電池設(shè)計中的電壓角度來說,單支鋰電池從空載4.2V(容量為標(biāo)稱容量)一直使用到2.75V(此時容量為零)再經(jīng)過一個相反的過程就完成了一個充電周期。在這個過程中,如果電池是在4.2V與2.75V之間的某個電壓值時開始充電就不能算作一個充電周期。從容量角度來說,2200mAh鋰電池如果是在還有1100mAh容量的時候就開始充電,也不能算作一個充電周期,而只能算作半個周期。但是,按照這種方式,這塊鋰電池充放電次數(shù)(充電周期為500次)就達(dá)到1000次。
從數(shù)值這個層面來說,鋰電池一個充電周期等于一支滿電的鋰電池能夠輸出的總電功,仍以標(biāo)稱2200mAh的新鋰電為例,它能夠輸出的電功是8.14wh,也就是說,充滿電的電池足夠以2200mA的電流工作一個小時,這就是完全充放電的含義。
現(xiàn)在設(shè)計的鋰電池充電周期普遍可以達(dá)到500次,這也就是鋰電池的壽命。IEC標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,鋰電池經(jīng)過500次循環(huán)后,帶電量應(yīng)為60%。
在這里,要糾正消費(fèi)者將“可以充電1000次以上”的廣告作為衡量鋰電池壽命尺度的錯誤認(rèn)識,正如上面所說,一次充電行為有可能完成一個充電周期,但也有可能只有半個充電周期,有些鋰電池生產(chǎn)廠家可能出于宣傳電池性能的考慮,以不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮?shù)來進(jìn)行這種說明,從而誤導(dǎo)了消費(fèi)者。事實上,鋰電池在容量從零到標(biāo)稱容量再從標(biāo)稱容量到零容量的過程才能算作一個充電周期的原則并沒有改變。因此,鋰電池的壽命可以通過一定的方法進(jìn)行改善,但總是以充電周期為依據(jù),這使得壽命的改善被限定在有限的范圍內(nèi)。
















