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锂电厂家:锂电池特点是啥?

锂电厂家:锂电池特点是啥?

来源:
2021/06/30 11:31
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【摘要】:

  特性

  锂是元素周期表上最小、最活泼的金属。由于其体积小,容量密度高,深受用户和工程师的青睐。然而,这种化学反应性太强,风险很高。当锂暴露在空气中时,它会与氧气发生剧烈的氧化反应。为了提高安全性和电压,科学家们开发了石墨和锂钴氧化物等材料来存储锂原子。这些材料的分子结构形成了微小的纳米级电池,可以用来存储锂原子。通过这种方式,即使外壳破裂,氧气进入,氧分子也太大了,无法装入微型电池,从而防止锂原子与氧气接触而爆炸。锂电池的原理使人们在获得其高容量密度的同时,也达到了安全的目的。

  当锂电池充电时,锂原子失去电子并氧化成锂离子。锂离子通过电解质到达阴极,在那里它们进入阴极电池,获得一个电子,并被还原为锂原子。卸载时,过程相反。为了防止电池正负极直接接触造成短路,在电池上加多孔膜片纸以防止短路。好的隔膜纸还能在电池温度过高时自动关闭小孔,使锂离子无法通过,以免浪费时间,防止危险的发生。

  保护措施

  当充电电压超过4.2V时,锂离子电池开始有二次用途。压力越大,风险越大。当电压超过4.2V时,只有不到一半的锂原子留在正极材料中,电池经常崩溃,导致永久性的容量损失。如果电池充满电,随后的锂金属就会堆积在材料的表面,因为负极电池已经充满了锂原子。这些锂原子从阴极表面向锂离子生长成树枝状晶体。这些锂晶体将通过隔膜纸,短路阳极和阴极。有时在发生短路之前电池就会爆炸。这是因为当过度充电时,电解质等物质会分解,产生气体,导致电池外壳或压力阀膨胀和爆炸,允许氧气进入,并与锂原子发生反应,锂原子聚集在负极表面,导致它爆炸。因此,在锂电池充电时,必须考虑到电池的寿命、容量和安全,设置电压上限。充电电压的最佳上限为4.2V。

  锂离子电池也必须在较低的电压极限下放电。当电池电压降至2.4V以下时,部分材料开始分解。而且由于电池会自放电,电压越长越低,因此,最好不要放电到2.4V就停止。锂离子电池在3.0-2.4V放电时只能释放约3%的容量。因此,3.0V是理想的放电截止电压。

  在充放电时,除电压限制外,电流限制也是必要的。当电流过高时,锂离子没有时间进入蓄电池并在材料表面积累。当这些离子获得电子时,它们会使材料表面的锂原子结晶,这和过度充电一样危险。如果电池盒坏了,它就会爆炸。

  因此,锂电池的保护应至少包括充电电压上限、放电电压下限和电流上限三部分。一般的锂电池组,除了锂电池外,还会有保护板,保护板是重要的供给这三种保护。然而,三大保护板的保护明显不够,锂电池爆炸事故在世界各地仍时有发生。为了保证电池系统的安全,必须更仔细的分析电池爆炸的原因。

 

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