鉅大LARGE | 點擊量:19641次 | 2018年05月04日
介紹鋰電池的作用和用途
鋰電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料,使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池,與可充電電池鋰離子電池跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。鋰電池的發(fā)明者是愛迪生。由于鋰金屬的化學特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用,對環(huán)境要求非常高。所以,鋰電池長期沒有得到應用。隨著二十世紀末微電子技術(shù)的發(fā)展,小型化的設備日益增多,對電源提出了很高的要求。鋰電池隨之進入了大規(guī)模的實用階段。
鋰電池(Lithiumbattery)是指電化學體系中含有鋰(包括金屬鋰、鋰合金和鋰離子、鋰聚合物)的電池。鋰電池大致可分為兩類:鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰金屬電池通常是不可充電的,且內(nèi)含金屬態(tài)的鋰。鋰離子電池不含有金屬態(tài)的鋰,并且是可以充電的。
鋰金屬電池是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。最早出現(xiàn)的鋰電池使用以下反應:Li+MnO2=LiMnO2,該反應為氧化還原反應,放電。
正極反應:放電時鋰離子嵌入,充電時鋰離子脫嵌。充電時:LiFePO4→Li1-xFePO4+xLi++xe-放電時:Li1-xFePO4+xLi++xe-→LiFePO4
負極
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
負極材料:多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。負極反應:放電時鋰離子脫插,充電時鋰離子插入。充電時:xLi++xe-+6C→LixC6放電時:LixC6→xLi++xe-+6C
鈷酸鋰系
正極上發(fā)生的反應為
LiCoO2=充電=Li1-xCoO2+XLi++Xe-
Li1-xCoO2+XLi++Xe-=放電=LiCoO2
負極上發(fā)生的反應為
6C+XLi++Xe-=充電=LixC6
LixC6=放電=6C+XLi++Xe-
最早得以應用于心臟起搏器中。鋰電池的自放電率極低,放電電壓平緩。使得起植入人體的搏器能夠長期運作而不用重新充電。鋰電池一般有高于3.0伏的標稱電壓,更適合作集成電路電源。二氧化錳電池,就廣泛用于計算器,數(shù)位相機、手表中。
為了開發(fā)出性能更優(yōu)異的品種,人們對各種材料進行了研究。從而制造出前所未有的產(chǎn)品。比如,鋰二氧化硫電池和鋰亞硫酰氯電池就非常有特點。它們的正極活性物質(zhì)同時也是電解液的溶劑。這種結(jié)構(gòu)只有在非水溶液的電化學體系才會出現(xiàn)。所以,鋰電池的研究,也促進了非水體系電化學理論的發(fā)展。除了使用各種非水溶劑外,人們還進行了聚合物薄膜電池的研究。
1992年Sony成功開發(fā)鋰離子電池。它的實用化,使人們的行動電話、筆記本、計算器等攜帶型電子設備重量和體積大大減小。使用時間大大延長。由于鋰離子電池中不含有重金屬鎘,與鎳鎘電池相比,大大減少了對環(huán)境的污染。
折疊
鋰金屬電池:鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰離子電池:鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
雖然鋰金屬電池的能量密度高,理論上能達到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電,所以無法作為反復使用的動力電池。而鋰離子電池由于具有反復充電的能力,被作為主要的動力電池發(fā)展。但因為其配合不同的元素,組成的正極材料在各方面性能差異很大,導致業(yè)內(nèi)對正極材料路線的紛爭加大。
通常我們說得最多的動力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池以及三元鋰電池(三元鎳鈷錳)。
折疊
11970年代??松腗.S.Whittingham采用硫化鈦作為正極材料,金屬鋰作為負極材料,制成首個鋰電池。
2.1980年,J.Goodenough發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰可以作為鋰離子電池正極材料.
31982年伊利諾伊理工大學(theIllinoisInstituteofTechnology)的R.R.Agarwal和J.R.Selman發(fā)現(xiàn)鋰離子具有嵌入石墨的特性,此過程是快速的,并且可逆。與此同時,采用金屬鋰制成的鋰電池,其安全隱患備受關注,因此人們嘗試利用鋰離子嵌入石墨的特性制作充電電池。首個可用的鋰離子石墨電極由貝爾實驗室試制成功。
41983年M.Thackeray、J.Goodenough等人發(fā)現(xiàn)錳尖晶石是優(yōu)良的正極材料,具有低價、穩(wěn)定和優(yōu)良的導電、導鋰性能。其分解溫度高,且氧化性遠低于鈷酸鋰,即使出現(xiàn)短路、過充電,也能夠避免了燃燒、爆炸的危險。
51989年,A.Manthiram和J.Goodenough發(fā)現(xiàn)采用聚合陰離子的正極將產(chǎn)生更高的電壓。
61991年索尼公司發(fā)布首個商用鋰離子電池。隨后,鋰離子電池革新了消費電子產(chǎn)品的面貌。
71996年Padhi和Goodenough發(fā)現(xiàn)具有橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鹽,如磷酸鋰鐵(LiFePO4),比傳統(tǒng)的正極材料更具優(yōu)越性,因此已成為當前主流的正極材料。
由于鋰金屬的化學特性非?;顫姡沟娩嚱饘俚募庸?、保存、使用,對環(huán)境要求非常高,所以鋰電池生產(chǎn)要在特殊的環(huán)境條件下進行。但是由于鋰電池的很多優(yōu)點,鋰電池被廣泛的應用在電子儀表、數(shù)碼和家電產(chǎn)品上。但是,鋰電池多數(shù)是二次電池,也有一次性電池。少數(shù)的二次電池的壽命和安全性比較差。
后來,日本索尼公司發(fā)明了以炭材料為負極,以含鋰的化合物作正極的鋰電池,在充放電過程中,沒有金屬鋰存在,只有鋰離子,這就是鋰離子電池。當對電池進行充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結(jié)構(gòu),它有很多微孔,達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中,嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。同樣,當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程),嵌在負極碳層中的鋰離子脫出,又運動回正極?;卣龢O的鋰離子越多,放電容量越高。我們通常所說的電池容量指的就是放電容量。在Li-ion的充放電過程中,鋰離子處于從正極→負極→正極的運動狀態(tài)。Li-ionBatteries就像一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就象運動員一樣在搖椅來回奔跑。所以Li-ionBatteries又叫搖椅式電池。
隨著數(shù)碼產(chǎn)品如手機、筆記本電腦等產(chǎn)品的廣泛使用,鋰離子電池以優(yōu)異的性能在這類產(chǎn)品中得到廣泛應用,并在近年逐步向其他產(chǎn)品應用領域發(fā)展。1998年,天津電源研究所開始商業(yè)化生產(chǎn)鋰離子電池。習慣上,人們把鋰離子電池也稱為鋰電池,但這兩種電池是不一樣的?,F(xiàn)在鋰離子電池已經(jīng)成為了主流。
據(jù)《中國鋰電池行業(yè)市場需求預測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》中資料顯示:中國鋰電行業(yè)的突出問題是產(chǎn)業(yè)鏈投資熱度不減的同時無序競爭加劇,下游需求持續(xù)疲軟,行業(yè)艱難前行中國鋰電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展路徑基本是草根狀態(tài)自發(fā)生長形成,企業(yè)基本上都是單一業(yè)務經(jīng)營,特點是:實力有限,規(guī)模小,生存壓力大,可持續(xù)發(fā)展艱難。但由于新能源汽車廣闊的市場空間,加上政府政策面的不斷支持,中國鋰電產(chǎn)業(yè)鏈投資熱度不減,行業(yè)內(nèi)無序競爭加劇。
低端制造環(huán)節(jié)產(chǎn)能嚴重過剩,高端環(huán)節(jié)投入不足,鋰電原材料價格持續(xù)回落。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑上,立足于消費電子領域,以電動工具和電動自行車等中小鋰電電池作為發(fā)展契機,再到混動電池最后到純電動電池是正常的發(fā)展軌跡。而目前電動工具和電動自行車仍以鎳鎘和鉛酸電池為主,鋰電池應用局面發(fā)展緩慢;混動主要技術(shù)在國外,混動汽車產(chǎn)品也是以外資品牌為主,從國家支持上看,更多傾斜到純電動汽車。但由于純電動的材料和技術(shù)距離大規(guī)模應用還有距離,導致需求不足,進而使得鋰電池產(chǎn)業(yè)鏈面臨投資熱度不減但需求疲軟的尷尬局面。
雖然道路是曲折,但是前景依舊美好,上游電池材料國內(nèi)早已走出導入期,步入快速成長期,目前已經(jīng)涌現(xiàn)出一批具有國際先進水平的材料企業(yè)。這些企業(yè)專注核心技術(shù)開發(fā),針對下游客戶不同的需求,協(xié)同其聯(lián)合開發(fā)產(chǎn)品。通過自身強大的技術(shù)開拓能力和客戶服務能力獲得客戶認可,不斷進入頂尖電池廠商的供應鏈體系。通過協(xié)同合作進一步提升自身實力,達到一種良性循環(huán)。
國內(nèi)一批材料巨頭企業(yè)隨著核心技術(shù)的快速進步和市占率的不斷提升,強者恒強,這是我們重點關注的對象。從中游Cell和下游Pack來看,目前許多重要的消費性裝置都是選擇中國為組裝基地,連帶使得包括日韓電池芯與電池組裝廠也落腳中國,國內(nèi)廠商的產(chǎn)能同樣快速發(fā)展。中游Cell環(huán)節(jié)為了應對逐步下滑的產(chǎn)品價格,越來越多的廠商切入電池組裝加工,包括索尼、三星、樂金、新能源、比亞迪等,特別在方形電池與聚合物電池,更是全面占據(jù)單電池芯組裝的供給角色。方形電池因大多應用在手機商品,幾乎全部由電池芯廠組裝;聚合物電池單顆電芯幾乎都是電池芯廠完全自主組裝,只有多串并的應用才會交由組裝廠組裝加工。中游Cell與下游Pack從過去的單純上下游關系逐漸演變成為暨合作又競爭的關系,未來競爭的關系會逐漸加重。
第一種是碳負極材料:
目前已經(jīng)實際用于鋰離子電池的負極材料基本上都是碳素材料,如人工石墨、天然石墨、中間相碳微球、石油焦、碳纖維、熱解樹脂碳等。
第二種是錫基負極材料:
錫基負極材料可分為錫的氧化物和錫基復合氧化物兩種。氧化物是指各種價態(tài)金屬錫的氧化物。目前沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第三種是含鋰過渡金屬氮化物負極材料,目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第四種是合金類負極材料:
包括錫基合金、硅基合金、鍺基合金、鋁基合金、銻基合金、鎂基合金和其它合金,目前也沒有商業(yè)化產(chǎn)品。
第五種是納米級負極材料:納米碳管、納米合金材料。
第六種納米材料是納米氧化物材料:目前合肥翔正化學科技有限公司根據(jù)2009年鋰電池新能源行業(yè)的市場發(fā)展最新動向,諸多公司已經(jīng)開始使用納米氧化鈦和納米氧化硅添加在以前傳統(tǒng)的石墨,錫氧化物,納米碳管里面,極大的提高鋰電池的沖放電量和充放電次數(shù)。
技術(shù)工藝,是衡量一個企業(yè)是否具有先進性,是否具備市場競爭力,是否能不斷領先于競爭者的重要指標依據(jù)。隨著我國鋰電池材料市場的迅猛發(fā)展,與之相關的核心生產(chǎn)技術(shù)應用與研發(fā)必將成為業(yè)內(nèi)企業(yè)關注的焦點。了解鋰電池材料生產(chǎn)核心技術(shù)的研發(fā)動向、工藝設備、技術(shù)應用及趨勢對于企業(yè)提升產(chǎn)品技術(shù)規(guī)格,提高市場競爭力十分關鍵。
導電涂層也稱為預涂層,在鋰電池行業(yè)內(nèi)通常指涂覆于正極集流體——鋁箔表面的一層導電涂層,涂覆導電涂層的鋁箔稱為預涂層鋁箔或簡稱涂層鋁箔,其最早在電池中的實驗可以追溯到70年代,而近幾年隨著新能源行業(yè),特別是磷酸鐵鋰電池的發(fā)展而風生水起,成為業(yè)內(nèi)大受歡迎的新技術(shù)或新材料。
性能
導電涂層在鋰電池中能夠有效提高極片附著力,減少粘結(jié)劑的使用量,同時對于電池的電性能也有顯著提升。
1.接觸電阻下降40%
2.膠黏劑用量降低50%
3.同倍率下,電池電壓平臺提升20%
4.材料與集流體附著力提高30%,經(jīng)過長期循環(huán)不會有脫層現(xiàn)象
鋰電池涂碳鋁箔使用說明
一、材質(zhì)說明
涂碳鋁箔是由導電碳為主的復合型漿料與高純度的電子鋁箔,以轉(zhuǎn)移式涂覆工藝制成。
二、應用范圍
1.細顆?;钚晕镔|(zhì)的功率型鋰電池
2.正極為磷酸亞鐵鋰
3.正極為細顆粒的三元/錳酸鋰
4.用于超級電容器、鋰一次電池(鋰亞、鋰錳、鋰鐵、扣式等)替代蝕刻鋁箔
三、對電池/電容的性能作用
1.抑制電池極化,減少熱效應,提高倍率性能;
2.降低電池內(nèi)阻,并明顯降低了循環(huán)過程的動態(tài)內(nèi)阻增幅;
3.提高一致性,增加電池的循環(huán)壽命;
4.提高活性物質(zhì)與集流體的粘附力,降低極片制造成本;
5.保護集流體不被電解液腐蝕;
6.提高磷酸鐵鋰電池的高、低溫性能,改善磷酸鐵鋰、鈦酸鋰材料的加工性能。
四、建議參數(shù)
對應涂覆的活性物質(zhì)D50最好不大于4~5μm,壓實密度不大于2.25g/cm,比表面積在13~18㎡/g范圍內(nèi)。
五、使用中的注意事項
1在存儲要求:在溫度為25±5℃、濕度為不超過50%的環(huán)境中,運輸時須避免空氣和水蒸氣對鋁箔的侵蝕;
2.本產(chǎn)品分為A、B兩款,各自的關鍵特性為:A款外觀為黑色,常規(guī)涂層厚度為雙面4~8μm,導電性能較更為突出;B款外觀為淡灰色,常規(guī)涂層厚度為雙面2~3μm,涂層區(qū)可做較少層的焊接,并可以涂布機識別跳間隙;
3.B款(灰色)涂碳鋁箔可以在涂層區(qū)直接做超聲焊,只適合卷繞式電池焊接極耳(極片最多2-3層),但超聲的功率、時間需做一些微調(diào);
4.碳層的散熱性要比鋁箔差些,故做涂布時需對帶速與烘烤溫度適當微調(diào);
5.本產(chǎn)品對鋰電池與電容的綜合性能有較可觀的提升,但不可作為改變電池某方面性能的主要因素,如電池能量密度、高低溫性能、高電壓等等。
鋰,原子序數(shù)3,原子量6.941,是最輕的堿金屬元素。為了提升安全性及電壓,科學家們發(fā)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(jié)構(gòu),形成了納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,使得人們在獲得它高容量密度的同時,也達到安全的目的。鋰離子電池充電時,正極的鋰原子會喪失電子,氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負極去,進入負極的儲存格,并獲得一個電子,還原為鋰原子。放電時,整個程序倒過來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路,電池內(nèi)會再加上一種擁有眾多細孔的隔膜紙,來防止短路。好的隔膜紙還可以在電池溫度過高時,自動關閉細孔,讓鋰離子無法穿越,以自廢武功,防止危險發(fā)生。
鋰電池芯過充到電壓高于4.2V后,會開始產(chǎn)生副作用。過充電壓愈高,危險性也跟著愈高。鋰電芯電壓高于4.2V后,正極材料內(nèi)剩下的鋰原子數(shù)量不到一半,此時儲存格常會垮掉,讓電池容量產(chǎn)生永久性的下降。如果繼續(xù)充電,由于負極的儲存格已經(jīng)裝滿了鋰原子,后續(xù)的鋰金屬會堆積于負極材料表面。這些鋰原子會由負極表面往鋰離子來的方向長出樹枝狀結(jié)晶。這些鋰金屬結(jié)晶會穿過隔膜紙,使正負極短路。有時在短路發(fā)生前電池就先爆炸,這是因為在過充過程,電解液等材料會裂解產(chǎn)生氣體,使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂,讓氧氣進去與堆積在負極表面的鋰原子反應,進而爆炸。因此,鋰電池充電時,一定要設定電壓上限,才可以同時兼顧到電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。鋰電芯放電時也要有電壓下限。當電芯電壓低于2.4V時,部分材料會開始被破壞。又由于電池會自放電,放愈久電壓會愈低,因此,放電時最好不要放到2.4V才停止。鋰電池從3.0V放電到2.4V這段期間,所釋放的能量只占電池容量的3%左右。因此,3.0V是一個理想的放電截止電壓。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(chǎn)生鋰原子結(jié)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(nèi),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(tǒng)的安全性,必須對電池爆炸的原因,進行更仔細的分析。
1、內(nèi)部極化較大
2、極片吸水,與電解液發(fā)生反應氣鼓
3、電解液本身的質(zhì)量,性能問題
4、注液時候注液量達不到工藝要求
5、裝配制程中激光焊焊接密封性能差,漏氣,測漏氣時漏測
6、粉塵,極片粉塵首先易導致微短路
7、正負極片較工藝范圍偏厚,入殼難
8、注液封口問題,鋼珠密封性能不好導致氣鼓
9、殼體來料存在殼壁偏厚,殼體變形影響厚度.
爆炸類型分析電池芯爆炸的類形可歸納為外部短路、內(nèi)部短路、及過充三種。此處的外部系指電芯的外部,包含了電池組內(nèi)部絕緣設計不良等所引起的短路。當電芯外部發(fā)生短路,電子組件又未能切斷回路時,電芯內(nèi)部會產(chǎn)生高熱,造成部分電解液汽化,將電池外殼撐大。當電池內(nèi)部溫度高到135攝氏度時,質(zhì)量好的隔膜紙,會將細孔關閉,電化學反應終止或近乎終止,電流驟降,溫度也慢慢下降,進而避免了爆炸發(fā)生。但是,細孔關閉率太差,或是細孔根本不會關閉的隔膜紙,會讓電池溫度繼續(xù)升高,更多的電解液汽化,最后將電池外殼撐破,甚至將電池溫度提高到使材料燃燒并爆炸。
內(nèi)部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜,或是鋰原子的樹枝狀結(jié)晶穿破膈膜所造成。這些細小的針狀金屬,會造成微短路。由于,針很細有一定的電阻值,因此,電流不見得會很大。銅鋁箔毛刺系在生產(chǎn)過程造成,可觀察到的現(xiàn)象是電池漏電太快,多數(shù)可被電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且,由于毛刺細小,有時會被燒斷,使得電池又恢復正常。因此,因毛刺微短路引發(fā)爆炸的機率不高。這樣的說法,可以從各電芯廠內(nèi)部都常有充電后不久,電壓就偏低的不良電池,但是卻鮮少發(fā)生爆炸事件,得到統(tǒng)計上的支持。因此,內(nèi)部短路引發(fā)的爆炸,主要還是因為過充造成的。
因為,過充后極片上到處都是針狀鋰金屬結(jié)晶,刺穿點到處都是,到處都在發(fā)生微短路。因此,電池溫度會逐漸升高,最后高溫將電解液氣體。這種情形,不論是溫度過高使材料燃燒爆炸,還是外殼先被撐破,使空氣進去與鋰金屬發(fā)生激烈氧化,都是爆炸收場。但是過充引發(fā)內(nèi)部短路造成的這種爆炸,并不一定發(fā)生在充電的當時。有可能電池溫度還未高到讓材料燃燒、產(chǎn)生的氣體也未足以撐破電池外殼時,消費者就終止充電,帶手機出門。這時眾多的微短路所產(chǎn)生的熱,慢慢的將電池溫度提高,經(jīng)過一段時間后,才發(fā)生爆炸。消費者共同的描述都是拿起手機時發(fā)現(xiàn)手機很燙,扔掉后就爆炸。綜合以上爆炸的類型,我們可以將防爆重點放在過充的防止、外部短路的防止、及提升電芯安全性三方防爆重點放在面。其中過充防止及外部短路防止屬于電子防護,與電池系統(tǒng)設計及電池組裝有較大關系。電芯安全性提升之重點為化學與機械防護,與電池芯制造廠有較大關系。
由于全球手機有數(shù)億只,要達到安全,安全防護的失敗率必須低于一億分之一。由于,電路板的故障率一般都遠高于一億分之一。因此,電池系統(tǒng)設計時,必須有兩道以上的安全防線。常見的錯誤設計是用充電器(adaptor)直接去充電池組。這樣將過充的防護重任,完全交給電池組上的保護板。雖然保護板的故障率不高,但是,即使故障率低到百萬分之一,機率上全球還是天天都會有爆炸事故發(fā)生。電池系統(tǒng)如能對過充、過放、過電流都分別提供兩道安全防護,每道防護的失敗率如果是萬分之一,兩道防護就可以將失敗率降到一億分之一。常見的電池充電系統(tǒng)方塊圖如下,包含充電器及電池組兩大部分。
?、俪潆娖饔职m配器(Adaptor)及充電控制器兩部分。適配器將交流電轉(zhuǎn)為直流電,充電控制器則限制直流電的最大電流及最高電壓。
?、陔姵亟M包含保護板及電池芯兩大部分,以及一個PTC來限定最大電流。下面圖中適配器交流變直流文字方塊作用:電控制器限流限壓。充電器文字方塊作用:保護板過充、過放、過流等防護。電池組文字方塊作用:限流片。電池芯以手機電池系統(tǒng)為例,過充防護系統(tǒng)利用充電器輸出電壓設定在4.2V左右,來達到第一層防護,這樣就算電池組上的保護板失效,電池也不會被過充而發(fā)生危險。第二道防護是保護板上的過充防護功能,一般設定為4.3V。這樣,保護板平常不必負責切斷充電電流,只有當充電器電壓異常偏高時,才需要動作。過電流防護則是由保護板及限流片來負責,這也是兩道防護,防止過電流及外部短路。由于過放電只會發(fā)生在電子產(chǎn)品被使用的過程。因此,一般設計是由該電子產(chǎn)品的線路板來提供第一道防護,電池組上的保護板則提供第二道防護。當電子產(chǎn)品偵測到供電電壓低于3.0V時,應該自動關機。如果該產(chǎn)品設計時未設計這項功能,則保護板會在電壓低到2.4V時,關閉放電回路。
總論:電池系統(tǒng)設計時,必須對過充、過放、與過電流分別提供兩道電子防護。把保護板拿掉后充電,如果電池會爆炸就代表設計不良。把保護板拿掉后充電,如果電池會爆炸就代表設計不良。上述方法雖然提供了兩道防護,但是由于消費者在充電器壞掉后,常會買非原廠充電器來充電,而充電器業(yè)者,基于成本考慮,常將充電控制器拿掉,來降低成本。結(jié)果,劣幣驅(qū)逐良幣,市面上出現(xiàn)了許多劣質(zhì)充電器。這使得過充防護失去了第一道也是最重要的一道防線。而過充又是造成電池爆炸的最重要因素,因此,劣質(zhì)充電器可以稱得上是電池爆炸事件的元兇。當然,并非所有的電池系統(tǒng)都采用如上圖的方案。在有些情況下,電池組內(nèi)也會有充電控制器的設計。
下一篇:手機中鋰電池的正確使用方法