鋰離子電池防爆電芯技術(shù)

人類社會(huì)的進(jìn)步離不開社會(huì)上各行各業(yè)的努力，各種各樣的電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代離不開我們的設(shè)計(jì)者的努力，其實(shí)很多人并不會(huì)去了解電子產(chǎn)品的組成，比如鋰離子電池防爆電芯。

鋰離子電池已經(jīng)成為便攜式電子設(shè)備的首選電池。電池，以其高容量密度和具有競爭力的價(jià)格，預(yù)計(jì)在未來幾年仍將是市場的主流。但是鋰離子電池總是有爆炸的危險(xiǎn)。隨著應(yīng)用的上升，爆炸也隨之而來。事實(shí)上，通過正確的電池系統(tǒng)設(shè)計(jì)和電池電量的確定，鋰離子電池是非常安全的。目前防爆電路和防爆核心技術(shù)已經(jīng)成熟，爆炸應(yīng)越來越少。

當(dāng)電池外部發(fā)生短路且電子組件無法切斷電路時(shí)，電池內(nèi)部將出現(xiàn)大量熱量，這將導(dǎo)致部分電解質(zhì)蒸發(fā)并膨脹電池殼。當(dāng)電池的內(nèi)部溫度達(dá)到135攝氏度時(shí)，優(yōu)質(zhì)的隔膜紙會(huì)堵塞孔，電化學(xué)反應(yīng)將終止或幾乎終止，電流將急劇下降，溫度將緩慢下降，從而防止爆炸。但是，孔的封閉率太差，或者孔根本不會(huì)被封閉，電池溫度會(huì)繼續(xù)升高，更多的電解質(zhì)會(huì)蒸發(fā)，最后電池殼會(huì)破裂，甚至電池溫度會(huì)升高到物質(zhì)燃燒爆炸。內(nèi)部短路的重要原因是銅箔和鋁箔的毛刺刺穿隔膜，或鋰原子的樹枝狀晶體刺穿隔膜。

要防范鋰離子電池起火爆炸，首先就是電池的質(zhì)量管控。當(dāng)前的電池系統(tǒng)完全可以通過單體電池中的材料改性和電解液添加劑，以及優(yōu)良的電池pACK工藝和高效的電池管理系統(tǒng)來最大限度地降低電池起火的可能性。特別是一些高端的電動(dòng)汽車，由于采用了多種手段保證電池的穩(wěn)定運(yùn)行，極少有電池起火事故。

鋰電芯放電時(shí)也要有電壓下限。當(dāng)電芯電壓低于2.4V時(shí)，部分材料會(huì)開始被破壞。又由于電池會(huì)自放電，放愈久電壓會(huì)愈低，因此，放電時(shí)最好不要放到2.4V才停止。鋰離子電池從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(gè)理想的放電截止電壓。

給鋰離子電池充電時(shí)，必須設(shè)定充電電壓的上限和放電電壓的下限。理想值分別為4.2V和2.4V，因此可以同時(shí)考慮壽命，容量和安全性;另外，電流上限也非常必要。因此，鋰離子電池的保護(hù)必須至少包括以下三項(xiàng)：充電電壓上限，放電電壓下限和電流上限。通常，在鋰離子電池組中，除了鋰離子電池芯外，還會(huì)有一塊保護(hù)板，重要供應(yīng)這三種保護(hù)。但是，保護(hù)板的這三種保護(hù)措施顯然還不夠，全世界鋰離子電池仍經(jīng)常爆炸。為了確保電池系統(tǒng)的安全，必須更仔細(xì)地分析電池爆炸的原因。鋰離子電池的保護(hù)應(yīng)包括充電電壓上限，放電電壓下限和電流上限三項(xiàng)。通常，在鋰離子電池組中，除了鋰離子電池芯外，還會(huì)有一塊保護(hù)板，重要供應(yīng)這三種保護(hù)。但是，保護(hù)板的這三個(gè)保護(hù)顯然是不夠的。全球鋰離子電池爆炸仍然很頻繁。為了確保電池系統(tǒng)的安全，必須更仔細(xì)地分析電池爆炸的原因。

本文只能帶領(lǐng)大家對鋰離子電池防爆電芯有了初步的了解，對大家入門會(huì)有一定的幫助，同時(shí)要不斷總結(jié)，這樣才能提高專業(yè)技能，也歡迎大家來討論文章的一些知識點(diǎn)。