要如何處理大容量鋰離子電池的安全性問題呢？
來源：寶鄂實業(yè)
2021-07-19 13:27
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1、選擇安全的正極材料，目前的正極有鈷酸鋰和錳酸鋰兩種量產(chǎn)的材料產(chǎn)品。鈷酸鋰在小電芯方面是很成熟的體系，由于鈷酸鋰在分子結(jié)構(gòu)方面（LiCo）的特點：洋溢電后，仍然有大量的鋰離子留在正極，當(dāng)過充時，殘留在正極的鋰離子將會涌向負(fù)極，在負(fù)極上形成枝晶是采用鈷酸鋰材料的電池過充時必然的結(jié)果，甚至在正常充放電過程中，也有可能會有多余的鋰離子游離到負(fù)極形成枝晶。所以手機電池頻頻發(fā)生爆炸事件，一方面是由于保護電路失效，但更緊要的是在材料方面并沒有根本的處理問題。同時鈷酸鋰的氧化性強，在175度時就會分析，殼體泄漏，與空氣接觸，發(fā)生燃燒、爆炸。
2、選擇錳酸鋰材料，在分子結(jié)構(gòu)方面保證了在滿電狀態(tài)，正極的鋰離子已經(jīng)完全嵌入到負(fù)極炭孔中，從根本上避免了枝晶的萌生。同時錳酸鋰穩(wěn)固的結(jié)構(gòu)，使其氧化性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于鈷酸鋰，分析溫度超過鈷酸鋰100度，即使由于外力發(fā)生內(nèi)部短路（針刺），外部短路，過充電時，也完全能夠避免了由于析出金屬鋰引發(fā)燃燒、爆炸的危險。
3、選擇熱封閉性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔離電池正負(fù)極的同時，準(zhǔn)許鋰離子的通過。當(dāng)溫度升高時，在隔膜熔化前進(jìn)行封閉，從而使內(nèi)阻上升至2000歐姆，讓內(nèi)部反應(yīng)停止下來。
4、防爆閥：當(dāng)內(nèi)部壓力或溫度達(dá)到預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)時，防爆閥將打開，開始進(jìn)行卸壓，以戒備內(nèi)部氣體積累過多，發(fā)生形變，最終導(dǎo)致殼體爆裂。
5、保護電路：通常保護電路需起到戒備過充電，過放電，超大電流的作用。主要原理是通過測量每一只電芯的電壓和總電流，控制開關(guān)電路進(jìn)行整個回路的關(guān)斷，在電路的設(shè)計上并沒有過高的難度。但保護電路的設(shè)計是不是合理，可靠性是不是足夠高，是考驗加工廠商的能力。保護電路是基于約莫數(shù)十個個電阻、電容，開關(guān)MOS管等電子元器件組成的pCB電路，各個元器件都存在失效的可能性。失效的保護電路會出現(xiàn)開路或?qū)▋煞N狀態(tài)，當(dāng)開路時會導(dǎo)致用戶不能使用電池包，而導(dǎo)通的狀態(tài)將會考驗電芯抗過充的能力。
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