锂离子电池有什么特性？该如何更好地保护？
来源：宝鄂实业
2019-05-30 11:12
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一、锂离子电池特性
锂是化学周期表上直径最小也最生动的金属。体积小所以容量密度高，广受顾客与工程师欢迎。可是，化学特性太生动，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气发作剧烈的氧化反应而爆破。为了提高安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等资料来贮存锂原子。这些资料的分子结构，形成了奈米等级的细微贮存格子，可用来贮存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细微的贮存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆破。锂离子电池的这种原理，使得人们在取得它高容量密度的一起，也到达安全的目的。
锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的贮存格，并取得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了避免电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有很多细孔的隔阂纸，来避免短路。好的隔阂纸还能够在电池温度过高时，自动封闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，避免危险发作。
保护措施
锂电池芯过充到电压高于4．2V后，会开端发作副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4．2V后，正极资料内剩下的锂原子数量不到一半，此时贮存格常会垮掉，让电池容量发作永久性的下降。假如持续充电，由于负极的贮存格现已装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极资料外表。这些锂原子会由负极外表往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔阂纸，使正负极短路。有时在短路发作前电池就先爆破，这是由于在过充过程，电解液等资料会裂解发作气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极外表的锂原子反应，从而爆破。因而，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才干够一起兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4．2V。
锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2．4V时，部分资料会开端被损坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因而，放电时最好不要放到2．4V才停止。锂电池从3．0V放电到2．4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3％左右。因而，3．0V是一个理想的放电截止电压。
充放电时，除了电压的约束，电流的约束也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入贮存格，会集合于资料外表。这些锂离子取得电子后，会在资料外表发作锂原子结晶，这与过充一样，会形成危险性。假如电池外壳破裂，就会爆破。
因而，对锂离子电池的保护，至少要包括：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要便是供给这三项保护。可是，保护板的这三项保护显然是不行的，全球锂电池爆破事件还是频传。要确保电池体系的安全性，有必要对电池爆破的原因，进行更仔细的剖析。
锂是化学周期表上直径最小也最生动的金属。体积小所以容量密度高，广受顾客与工程师欢迎。可是，化学特性太生动，则带来了极高的危险性。锂金属暴露在空气中时，会与氧气发作剧烈的氧化反应而爆破。为了提高安全性及电压，科学家们发明了用石墨及钴酸锂等资料来贮存锂原子。这些资料的分子结构，形成了奈米等级的细微贮存格子，可用来贮存锂原子。这样一来，即使是电池外壳破裂，氧气进入，也会因氧分子太大，进不了这些细微的贮存格，使得锂原子不会与氧气接触而避免爆破。锂离子电池的这种原理，使得人们在取得它高容量密度的一起，也到达安全的目的。
锂离子电池充电时，正极的锂原子会丧失电子，氧化为锂离子。锂离子经由电解液游到负极去，进入负极的贮存格，并取得一个电子，还原为锂原子。放电时，整个程序倒过来。为了避免电池的正负极直接碰触而短路，电池内会再加上一种拥有很多细孔的隔阂纸，来避免短路。好的隔阂纸还能够在电池温度过高时，自动封闭细孔，让锂离子无法穿越，以自废武功，避免危险发作。
保护措施
锂电池芯过充到电压高于4．2V后，会开端发作副作用。过充电压愈高，危险性也跟着愈高。锂电芯电压高于4．2V后，正极资料内剩下的锂原子数量不到一半，此时贮存格常会垮掉，让电池容量发作永久性的下降。假如持续充电，由于负极的贮存格现已装满了锂原子，后续的锂金属会堆积于负极资料外表。这些锂原子会由负极外表往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔阂纸，使正负极短路。有时在短路发作前电池就先爆破，这是由于在过充过程，电解液等资料会裂解发作气体，使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂，让氧气进去与堆积在负极外表的锂原子反应，从而爆破。因而，锂电池充电时，一定要设定电压上限，才干够一起兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。最理想的充电电压上限为4．2V。
锂电芯放电时也要有电压下限。当电芯电压低于2．4V时，部分资料会开端被损坏。又由于电池会自放电，放愈久电压会愈低，因而，放电时最好不要放到2．4V才停止。锂电池从3．0V放电到2．4V这段期间，所释放的能量只占电池容量的3％左右。因而，3．0V是一个理想的放电截止电压。
充放电时，除了电压的约束，电流的约束也有其必要。电流过大时，锂离子来不及进入贮存格，会集合于资料外表。这些锂离子取得电子后，会在资料外表发作锂原子结晶，这与过充一样，会形成危险性。假如电池外壳破裂，就会爆破。
因而，对锂离子电池的保护，至少要包括：充电电压上限、放电电压下限、及电流上限三项。一般锂电池组内，除了锂电池芯外，都会有一片保护板，这片保护板主要便是供给这三项保护。可是，保护板的这三项保护显然是不行的，全球锂电池爆破事件还是频传。要确保电池体系的安全性，有必要对电池爆破的原因，进行更仔细的剖析。
