锂电池用于矿灯有哪些注意事项

选择合理的电池结构设计及生产工艺

 

 目前锂离子电池安全事故的一个重要原因是电池内部短路造成的热失控,内部短路通常由极片制作中的颗粒,正负极配比欠佳,制作工艺控制不良等因素导致。因此,需要在电芯结构设计中对电芯极组结构方式、极耳引出方式上充分考虑,减少内部短路问题点及发生几率。锂离子电池在荷电状态下,从正极材料中脱嵌出的锂离子嵌入到负极材料中与负极的碳材料结合成锂碳化合物,该化合物反应活性很高,当电池受到挤压、针刺或者出现内部短路时,正负极发生接触,由于正负极材料压差较高,正负极接触会迅速反应并放出大量的热量,造成电池热失控甚至起火、爆炸等极端情况出现。因此如何提高负极材料的热稳定性成为提高锂离子电池安全性的另一重点,采用在负极表面涂敷耐高温材料,负极表面经过涂敷处理后可以提高负极的稳定性,减少负极接触面积从而减小热量产生,使电池的热量发生控制在一定的范围内。

 

优化整体电源结构设计及保护电路板设计

 

 矿灯使用环境比普通电源使用环境更为复杂、恶劣,为高温高湿下长期工作,并且有受到强烈冲击、跌落的可能,因此对电源结构设计提出较高要求。结构密封性强,防浸水,防尘,壳体材料熔点高,热稳定程度强,电源整体结构坚实可靠,增加电芯与外壳间的缓冲,

 

增加电源的耐冲击、抗跌落能力。使内部电芯及保护电路能够受到外壳的有效保护,避免外界使用环境对电芯造成损害由于锂离子电池本身特性决定,其在过充、短路等情况下容易发生热失控,因此保护电路对于矿灯电池的安全性至关重要,目前国内外锂电池制造厂商都非常重视保护电路板设计开发。由于锂离子电池本身工作电压平台较高,矿灯用锂离子电池无须多节电池串联使用,因此保护电路相对于电动工具或电动自行车简化很多,加之手机电池保护电路技术经过多年的发展已经非常成熟,因此矿灯用锂离子电池保护电路设计上更需要注意的是电子元器件的可靠性筛选及电路板检测,确保每个矿灯电源配备的保护电路板性能稳定可靠。保护电路板设计及检测需要充分考虑矿灯用电源使用环境特点,增加高温高湿条件下的可靠性测试。

 

(建立锂离子电池专用充电站及管理系统

 

 从锂离子电池安全事故中发现很多事故是在电池充电过程中或充电后发生的。由锂离子电池充电机制与铅酸电池、镍氢电池都存在很大不同,需要采用专用的充电器,充电器质量对电池充电时的安全非常重要。因此需要在使用锂离子电池矿灯的煤矿建立专门的充电维护站,采用质量可靠的充电设备对电池进行充电和维护。锂离子电池可以采用1C的高倍率充电而不会在性能和安全上受到影响,因此,采用专门的充电站后,可以充分利用锂离子电池的该项特性,实现矿灯电源的快速充电,提高矿灯电源的使用效率并延长电源使用寿命。随着目前锂离子电池充电及维护技术的发展,各种智能化充电设备逐步面世,锂离子电池的充电时间更短、使用寿命延长、维护更为简便、充电安全可靠性也得到很好保障,矿灯使用单位对锂离子矿灯电源的使用管理也越来越智能化,维护成本更为低廉,这些都将对锂离子电池的应用起到积极的推动作用.