鋰離子電池的重要特點

鋰是元素周期表上最小最活潑的金屬。由于其體積小，容量密度高，深受用戶和工程師的喜愛。然而，化學(xué)性質(zhì)過于活潑，帶來了很高的風(fēng)險。當(dāng)鋰暴露于空氣中時，它會與氧氣發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)。為了提高安全性和電壓，科學(xué)家們開發(fā)了石墨和鋰鈷氧化物等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu)形成了微小的納米級存儲格，可以用來存儲鋰原子。這樣，即使電池外殼破裂，氧氣進入，氧分子也太大，無法裝入微小的電池中，所以鋰原子不會與氧氣接觸，從而防止其爆炸。鋰離子電池的這一原理使人們能夠?qū)崿F(xiàn)其高容量密度和安全性。

當(dāng)鋰離子電池充電時，鋰原子失去電子并氧化成鋰離子。鋰離子通過電解液游向負極，進入負極存儲單元，獲得電子，電子被還原為鋰原子。當(dāng)卸貨時，整個過程是相反的。為了防止電池正極和負極直接接觸而引起的短路，在電池上加了許多小孔的間隙紙，以防止短路。良好的間隙紙還可以在電池溫度過高時，自動封閉細孔，鋰離子不能通過，以免浪費功夫，防止危險的攻擊。

保障措施

鋰離子電池電池過充電壓高于4.2v，就會開始出現(xiàn)副用途。壓力越大，風(fēng)險越大。當(dāng)鋰離子電池電壓高于4.2v時，留在陰極材料中的鋰原子只有不到一半丟失，導(dǎo)致電池永久崩潰。假如電池繼續(xù)充電，后續(xù)的鋰金屬會在陰極材料的表面積累，因為陽極的存儲室現(xiàn)在充滿了鋰原子。這些鋰原子從負極表面向鋰離子方向生長出樹枝狀晶體。這些鋰金屬的晶體將通過屏障紙，短路陽極和陰極。有時電池在短路開始前就會爆炸。這是因為在過度充電過程中,材料,如電解質(zhì)分解并出現(xiàn)氣體,導(dǎo)致電池殼或壓力閥膨脹和打破,讓氧氣進入和反應(yīng)的鋰原子負表面堆積,導(dǎo)致電池破裂。因此，鋰離子電池充電時，必須設(shè)置一個電壓上限，才能兼顧電池的壽命、容量和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2v。

鋰離子電池放電也必須有一個較低的電壓限制。當(dāng)電池電壓低于2.4v時，部分材料開始損壞。而且由于電池會自放電，電壓越長越低，因此，最好不要把放電到2.4V停止。在3.0v至2.4v放電期間，鋰離子電池只能釋放約3%的容量。因此，3.0v是理想的放電截止電壓。

在充放電時，除了電壓約束外，電流約束也是必要的。當(dāng)電流過大時，鋰離子沒有時間進入儲層，會在材料表面堆積。當(dāng)這些離子獲得電子時，它們會在材料的表面結(jié)晶化鋰原子，這和充電過量相同危險。假如電池外殼壞了，它就會爆炸。

因此，鋰離子電池的維護，至少要包括:充電電壓上限、放電電壓下限、電流上限三部分。一般鋰離子電池組，除了鋰離子電池電池外，還會有一個保養(yǎng)板，保養(yǎng)板重要是供應(yīng)這三個保養(yǎng)。然而，保養(yǎng)板這三種保養(yǎng)方式顯然不是，全球鋰離子電池爆炸事件或頻率。為了保證電池系統(tǒng)的安全，有必要對電池爆炸的原因進行更細致的分析。