保護措施

 

鋰電池芯過充到電壓高于4.2V 后，會開始產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高，危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓 高于4.2V 后， 正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半， 此時儲存格常會垮掉， 讓電池容量產(chǎn)生下降。 如果繼續(xù)充電，由于負極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子，后續(xù)的鋰金屬會堆積于負極材料表面。這些鋰原子會 由負極表面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，使正負極短路。有時在短路 發(fā)生前電池就先爆炸，這是因為在過充過程，電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體，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表面的鋰原子反應，進而爆炸。

 

因此，鋰電池充電時，要設定電壓上限， 才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。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， 部分材料會開始被破壞。 又由于電池會自放電， 放愈久電壓會愈低，因此，放電時好不要放到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。因此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。 充放電時，除了電壓的限制，電流的限制也有其必要。電流過大時，鋰離子來不及進入儲存格，會聚集 于材料表面。

 

這些鋰離子獲得電子后，會在材料表面產(chǎn)生鋰原子結(jié)晶，這與過充一樣，會造成危險性。萬一電池外殼破裂，就會爆炸。

 

 因此，對鋰離子電池的保護，至少要包含：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，這片保護板主要就是提供這三項保護。但是，保護板的這三項保護顯然是不夠的，鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性，對電池爆炸的原因， 進行更仔細的分析。