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礦用防爆鋰電池的保護措施

更新時間:2023-09-08   點擊次數:255次

鋰電池已成為便攜式電子產品的電池,容量密度高,價格有競爭力,預計在未來幾年內仍將是市場的主流。然而,鋰電池一直隱藏著爆炸的風險,因為使用得越廣泛,爆炸事件就會層出不窮?,F在防爆電路和防爆電芯技術都很成熟,爆炸事件應該越來越少。

鋰是化學周期表上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所以容量密度高,廣受消費者與工程師歡迎。但是,化學特性太活潑,則帶來了很高的危險性。鋰金屬暴露在空氣中時,會與氧氣產生激烈的氧化反應而爆炸。為了提升安全性及電壓,科學家們發明了用石墨及鈷酸鋰等材料來儲存鋰原子。

這些材料的分子結構,形成了奈米等級的細小儲存格子,可用來儲存鋰原子。這樣一來,即使是電池外殼破裂,氧氣進入,也會因氧分子太大,進不了這些細小的儲存格,使得鋰原子不會與氧氣接觸而避免爆炸。鋰離子電池的這種原理,使得人們在獲得高容量密度的同時,也達到安全的目的。

保護措施

充放電時,除了電壓的限制,電流的限制也有其必要。電流過大時,鋰離子來不及進入儲存格,會聚集于材料表面。這些鋰離子獲得電子后,會在材料表面產生鋰原子結晶,這與過充一樣,會造成危險性。萬一電池外殼破裂,就會爆炸。

因此,對鋰離子電池的保護,至少要包含:充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般鋰電池組內,除了鋰電池芯外,都會有一片保護板,這片保護板主要就是提供這三項保護。但是,保護板的這三項保護顯然是不夠的,全球鋰電池爆炸事件還是頻傳。要確保電池系統的安全性,必須對電池爆炸的原因,進行更仔細的分析。


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