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电池知识

聚合物锂电池会爆炸吗?如果爆炸了该怎么办?

来源:宝鄂实业    2019-05-09 17:18    点击量:

 锂电池的“安全性”始终是困扰锂电池产业化的一个重要问题,近年曝光的电池爆炸事故无一例外都是由锂电池使用引起的,说起爆炸原因,与其他类型的电池相比较,这是由锂电池材料及工艺的特殊性质决定的。为此,应该了解锂电池爆炸的知识,我们试从以下三个方面进行说明。

 

  一、什么是电池爆炸?

 

  国标规定,电池内的任何部分的固态物质瞬间喷出,被推至锂电池25cm及以上的距离称为爆炸。实验中的认定方法是:将一个圆形网状物罩住实验电池,使电池居于圆心位置,即,距离网罩任何一边为25cm,如果实验无固体部分通过网罩,证明电池未爆炸。这里对“网”有具体要示:网线采用直径为0.25mm的软铝线,网的密度为6~7根/cm。

 

  二、怎样预防锂电池爆炸?

 

  所有发生的锂电池爆炸都是由于短路引起的电池发热造成的,而引起短路的原因又有过充、过放、正负极直接对接,电解质泄漏等。所以,在锂电池设计中,可从以下几点着手:

 

  1、禁止电池过充到4.2V以上;

 

  2、禁止电池过放到2.75V以下;

 

  3、在金属外壳上装上防爆阀;

 

  4、工艺过程中防短路。

 

  设计锂电池过程中当然是要有电池保护线路板的设计。这虽然会增加锂电池的制造成本,但出于要安全使用锂电池是必要的,一切正规的锂电池生产厂家的产品都免不了这一设计。

 

  三、聚合物锂电池会爆炸吗?

 

  聚合物锂电池是采用软性包装和聚合物电解质而制成的一种锂电池产品,正常情况下的使用、贮存都不会爆炸,除非人为强力破坏导致其短路。

 

  为了减少爆炸事故的发生,聚合物锂电池正在越来越多的场合被大家所使用,虽然锂电池替代其他类型电池还在替换当中,但在锂电池类型中,聚合物锂电池已经开始在部分领域取代普通锂电池。

 

锂电池充电周期与锂电池寿命有着相当紧密的联系,一个充电周期具体指的是一次锂电池完全充放电过程,如果进行分解的话,一个充电周期是由一个满充电和一个满放电过程组成。锂电池寿命与其充电周期的完成次数有关,和锂电池充放电次数没有任何关系。

 

  换句话来说,锂电池充电周期是锂电池电量的一种表达式,它意味着电池电量由满到空再由空到满的过程。从现有电池设计中的电压角度来说,单支锂电池从空载4.2V(容量为标称容量)一直使用到2.75V(此时容量为零)再经过一个相反的过程就完成了一个充电周期。在这个过程中,如果电池是在4.2V与2.75V之间的某个电压值时开始充电就不能算作一个充电周期。从容量角度来说,2200mAh锂电池如果是在还有1100mAh容量的时候就开始充电,也不能算作一个充电周期,而只能算作半个周期。但是,按照这种方式,这块锂电池充放电次数(充电周期为500次)就达到1000次。

 

  从数值这个层面来说,锂电池一个充电周期等于一支满电的锂电池能够输出的总电功,仍以标称2200mAh的新锂电为例,它能够输出的电功是8.14wh,也就是说,充满电的电池足够以2200mA的电流工作一个小时,这就是完全充放电的含义。

 

  现在设计的锂电池充电周期普遍可以达到500次,这也就是锂电池的寿命。IEC标准规定,锂电池经过500次循环后,带电量应为60%。

 

  在这里,要纠正消费者将“可以充电1000次以上”的广告作为衡量锂电池寿命尺度的错误认识,正如上面所说,一次充电行为有可能完成一个充电周期,但也有可能只有半个充电周期,有些锂电池生产厂家可能出于宣传电池性能的考虑,以不严谨的参数来进行这种说明,从而误导了消费者。事实上,锂电池在容量从零到标称容量再从标称容量到零容量的过程才能算作一个充电周期的原则并没有改变。因此,锂电池的寿命可以通过一定的方法进行改善,但总是以充电周期为依据,这使得寿命的改善被限定在有限的范围内。