锂电池的保护机制介绍
来源：宝鄂实业
2019-10-15 19:34
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保护机制
不管是充电还是放电，我们都有一个标准，通常是由电压停止的。以石墨负极锰酸锂镍钴电池为例，当电池充电电压高于4.2v时，危险就会悄然而来。电压越高，危险就越大。因为当电压高于4.2v时，正极材料中锂原子的数量减少，存储的原子结构崩塌，这是永久的和不可逆的。如果继续充电，当负极充满锂离子时，锂离子将在负极表面形成带电子的锂金属。也就是说，树突会穿透隔膜，使正负极短路。过充也会使温度升高。当温度超过180℃时，电解液会分解，产生大量的气体和热量。外壳会膨胀。当它破裂时，氧气会进入外壳并与锂金属发生剧烈反应，锂金属也会爆炸。因此充电电压上限是一种保护措施。
锂电池放电也需要较低的电压限制。当铁心电压低于2.4v时，一些材料会被破坏。因为电池会自放电，放电时间越长，电压越低。因此，最好不要放2.4V停止放电。从3.0v放电到2.4v放电期间，锂电池释放的能量仅占电池容量的3%左右。一般来说，我们选择3.0V作为理想的放电截止电压。所以不要过度铺张是另一种保护措施。
除了刚才提到的充电截止电压和放电截止电压外，我们还利用电流来保护电池，这是我们经常关注的速率性能。那些所谓的几分钟充满电选择特殊材料，如石墨烯。它可以简单的理解为你的茶杯，那种用网孔隔开的茶。如果你慢慢地倒水，它就不会被阻塞，水也不会溅出来。但是如果你换一个大水龙头，你会发现互联网被封锁了，没有时间进去。当电流过高时，锂离子在进入电池前会聚集在材料表面。当这些锂离子获得电子时，它们会在材料表面产生锂原子晶体，这和过充一样危险。如果电池盒坏了，就会爆炸。
最后一道防线
通常，我们的电池，无论是手机电池还是动力电池，都有电池管理系统（或软件）和电池保护电路板。蓄电池充放电时，监测蓄电池电压，防止过充、过放和大电流。如果上述方法不能实现电池保护，不能避免爆炸的发生，那么只能通过自毁来减少伤害。这些都需要由电池提供，如电池的防爆阀、防止过充的保险丝和ssd倒装芯片来切断电流和压力，以降低电池爆炸的风险。
