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技術(shù)文章

鋰電池防爆試驗箱廠家分析解決鋰電池安全性問題點擊次數(shù):1603 更新時間:2015-10-19

     大容量鋰離子電池的安全性問題,并不是外圍問題,而是一個基于材料技術(shù)的本質(zhì)問題。鋰電池防爆試驗箱廠家下面詳解在材料技術(shù)上的改進:
 
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:充滿電后,仍舊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,但更重要的是在材料方面并沒有根本的解決問題。同時鈷酸鋰的氧化性強,在175度時就會分解,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)*嵌入到負(fù)極炭孔中,從根本上避免了枝晶的產(chǎn)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,分解溫度超過鈷酸鋰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、選擇熱關(guān)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,允許鋰離子的通過。當(dāng)溫度升高時,在隔膜熔化前進行關(guān)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)部壓力或溫度達到預(yù)置的標(biāo)準(zhǔn)時,防爆閥將打開,開始進行卸壓,以防止內(nèi)部氣體積累過多,發(fā)生形變,zui終導(dǎo)致殼體爆裂。
 
5、保護電路:通常保護電路需起到防止過充電,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)計是否合理,可靠性是否足夠高,是考驗生產(chǎn)廠商的能力。保護電路是基于大約數(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組,而導(dǎo)通的狀態(tài)將會考驗電芯抗過充的能力。
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