新鄉(xiāng)市豫馬電源材料有限公司
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問題解答
news center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, 讓電池產(chǎn)生永久性的容量損失。 如果繼續(xù)充電,由于負(fù)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(fù)極材料表面。這些鋰原子會由負(fù)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,使正負(fù)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,電解液等材料會分解產(chǎn)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓脹破裂,讓氧氣進去與堆積在負(fù)極表面的鋰原子反應(yīng),進而爆炸。
因此,鋰電池充電時,一定要設(shè)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(dāng)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,放電時不要放到 2.4V 才停止。鋰電池從2.8V 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,2.8V 是一個理想的放電截止電壓。 充放電時,除了電壓的制約,電流的制約也有其必要。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,全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統(tǒng)的安全性,必須對電池爆炸的原因, 進行更仔細(xì)的分析。
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