保護板主要對鋰電池作了哪些保護?鋰電池起火爆炸的原因是什么?
來源:寶鄂實業(yè)
2020-11-02 15:38
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1、過充電保護
鋰電池過充電,是常見的爆炸原因。鋰電池必須在規(guī)定的電壓范圍之內(nèi)工作,不然就會出現(xiàn)爆炸起火的安全隱患。
比如三元鋰電池常規(guī)是4.2V-4.35V屬于過充保護電壓;磷酸鐵鋰電池常規(guī)是3.65V屬于過充保護電壓。
鋰電池充電時,正極的鋰離子運動到負(fù)極,鑲嵌在負(fù)極材料的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中,如果鋰離子電池被過充電,就容易造成負(fù)極析鋰,造成鋰結(jié)晶,刺穿隔膜,就會造成電芯內(nèi)部短路,從而引發(fā)爆炸。
所以鋰電池在充電時,必須加上過充保護電路,對鋰電池進行過充保護。鋰電池保護板會對鋰電池組的每一串電壓進行監(jiān)控,超過過充電壓,鋰電池保護板就會切斷充電,起到保護鋰電池的作用。
2、過放電保護
過放電即過度放電。鋰電池放電時,貯存的電能逐步釋放,電壓緩慢下降。當(dāng)電壓降低到某一規(guī)定值時應(yīng)停止放電,重新充電以恢復(fù)電池的貯能狀態(tài)。低于此規(guī)定值繼續(xù)放電,即為過度放電,過放電可能造成電極活性物質(zhì)損傷,失去反應(yīng)能力,使鋰電池壽命縮短。
比如三元鋰電芯常規(guī)是2.5V-2.75V屬于過放保護電壓;磷酸鐵鋰電芯常規(guī)是2.0V屬于過放保護電壓。
所以鋰電池必須加上過放電保護電路,對鋰電池進行放電保護。鋰電池保護板會對鋰電池組的每一串電壓進行監(jiān)控,超過過放電電壓,鋰電池保護板就會切斷放電,起到保護鋰電池的作用。
3、過電流保護
過電流保護就是當(dāng)電流超過預(yù)定最大值時,使保護裝置動作的一種保護方式。當(dāng)流過被保護原件中的電流超過預(yù)先整定的某個數(shù)值時,保護裝置啟動,并用時限保證動作的選擇性,使斷路器跳閘或給出報警信號。
所以當(dāng)鋰電池電路中電流超過設(shè)計值時,出于對鋰電池和用電設(shè)備的保護,鋰電池保護電路啟動過流保護,切斷鋰電池內(nèi)部電路進行保護。
4、短路保護
對供電系統(tǒng)中不等電位的導(dǎo)體在電氣上短接產(chǎn)生 的短路故障進行的保護。當(dāng)鋰電池外部不慎正負(fù)極短路時,出于對鋰電池的保護,鋰電池保護板即啟動短路保護,切斷鋰電池內(nèi)部電路進行保護。
5、溫度保護
根據(jù)被保護鋰電池的溫度變化情況作為判斷依據(jù)的一種保護。
當(dāng)鋰電池過充或者過流時,首先會導(dǎo)致鋰電池溫度急劇升溫,當(dāng)溫度升高到保護板設(shè)定的溫度保護值時,啟動溫度保護,切斷鋰電池內(nèi)部電路進行保護。
鋰電池起火爆炸的原因是什么?
鋰電池過充:長時間充電狀態(tài)下,過充、過電流也會導(dǎo)致高溫高壓,引起熱失控引起隱患。充電導(dǎo)致電池爆炸:邊充電邊玩手機,一邊玩兒一邊充電會導(dǎo)致充電時間變長,長時間充電,就會導(dǎo)致手機溫度升高,更容易爆炸。鋰離子電池在特殊溫度、濕度及接觸不良等狀況下可能瞬間放電而出現(xiàn)大量的電流,發(fā)生自燃或爆炸情況。
鋰電池短路:當(dāng)手機處在高溫狀態(tài),或受到撞擊、金屬摩擦等情況時,可能會造成電池短路引發(fā)安全事故。
充電器與鋰電池不匹配:一般手機都有原配充電器。型號不對的充電器容易造成電池事故。蘋果手機只接受原裝充電器充電,這樣很大程度上就減輕了電池自爆發(fā)生的幾率。
熱失控:鋰離子電池之所以會有爆炸的危險,是由于在電池內(nèi)部的反應(yīng)中一個叫熱失控的過程。熱失控是一個能量正反饋循環(huán)過程:升高的溫度會導(dǎo)致系統(tǒng)變熱,系統(tǒng)變熱升高溫度,這反過來又讓系統(tǒng)變得更熱。以上原因如電池短路,環(huán)境溫度過高,經(jīng)常過充,未經(jīng)授權(quán)改裝外殼等等,都會引起鋰離子電池出現(xiàn)熱失控,最終可能出現(xiàn)起火或者爆炸。
鋰電池溫度過高:溫度過高是指電池內(nèi)部熱量達(dá)到了極限,長時間充電、高溫照射、烘烤都容易造成電池溫度過高。在我國南方,一般家庭冬天都會使用電烤爐,很多人喜歡在電烤爐邊邊烤火邊玩兒手機,這樣也是很危險的。
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