大容量移動(dòng)電源的安全系數(shù)

隨著移動(dòng)設(shè)備的不斷發(fā)展，移動(dòng)電源逐漸成為人們生活中不可缺少的設(shè)備之一。然而，隨著其應(yīng)用范圍的逐步擴(kuò)大和單電池容量的不斷新增，移動(dòng)電源的安全性越來(lái)越受到人們的重視。影響移動(dòng)電源安全的因素重要有三個(gè)方面:PCB板設(shè)計(jì)的合理性2.2.移動(dòng)電源內(nèi)部單元的選擇和使用;3.人工操作的正確性。PCB板應(yīng)根據(jù)選擇的電池和充放電要求進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，并設(shè)置電壓、電流控制和保護(hù)電路，如能實(shí)現(xiàn)PCB板的保護(hù)設(shè)置，正常情況下不會(huì)發(fā)生安全事故。因此，本文重要對(duì)移動(dòng)電源的安全性進(jìn)行綜述。市場(chǎng)上常見(jiàn)的移動(dòng)電源電池有兩種，一種是鋰離子電池，另一種是聚合物鋰離子電池。以下是兩個(gè)電池安全影響的簡(jiǎn)要概述:

移動(dòng)電源采用鋰離子電池供電

(1)影響鋰離子電池安全性的內(nèi)部因素

1.材料。

(1)正電極材料的熱穩(wěn)定性及其與電解質(zhì)的反應(yīng)性。大多數(shù)正極材料在放電狀態(tài)下具有良好的熱穩(wěn)定性，在充電狀態(tài)下具有熱不穩(wěn)定性。在不與電解液接觸的情況下，充電正極材料放熱的原因重要是由于晶體形狀的改變。充電正極與有機(jī)電解液接觸后，與電解液發(fā)生反應(yīng)，使電解液氧化，釋放出大量的熱量。(2)陽(yáng)極材料的安全性。陽(yáng)極材料應(yīng)化學(xué)穩(wěn)定，能與電解液形成SEI，不與電解液發(fā)生反應(yīng)等，否則反應(yīng)出現(xiàn)的大量熱量會(huì)導(dǎo)致電池爆炸。(3)電解質(zhì)組成。電解液進(jìn)行轉(zhuǎn)移電荷的用途在電池正極和負(fù)極電極之間,要高導(dǎo)電性、和電解質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)必須穩(wěn)定,以減少電解質(zhì)之間的電化學(xué)反應(yīng)速率和活性物質(zhì)界面存儲(chǔ)期間,因此電池的自放電容量損失小。目前，鋰離子電池電解液中會(huì)含有一定量的酸HF，正電極材料很可能被溶解侵蝕，溶解的正電極材料，會(huì)新增電池的內(nèi)阻，熱穩(wěn)定性差容易造成安全隱患。(4)隔膜的選擇。當(dāng)電池內(nèi)部溫度接近聚合物膜的熔點(diǎn)時(shí)，聚合物基體離子將聚合物膜熔解，使孔被堵塞，成為無(wú)孔的絕緣層。電池的內(nèi)阻迅速上升，通過(guò)電池的電流是有限的。當(dāng)溫度繼續(xù)上升超過(guò)聚合物膜的熔點(diǎn)時(shí)，聚合物膜進(jìn)一步熔化，導(dǎo)致正極和負(fù)極直接接觸，導(dǎo)致內(nèi)部短路，最終導(dǎo)致電池爆炸。因此，在選擇隔膜時(shí)應(yīng)考慮隔膜的熔點(diǎn)、厚度和孔隙率。

2.電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理。

鋰離子電池的保護(hù)通常通過(guò)設(shè)置安全閥、熱敏電阻和設(shè)計(jì)保護(hù)電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。保護(hù)電路是一種由多種電子元件組成的PCB電路，控制電池的充放電過(guò)程，防止電池的過(guò)充和過(guò)放電，每個(gè)元件都有發(fā)生故障的可能性。一旦保護(hù)電路失效，電池發(fā)生事故的概率將大大新增。

3.制造過(guò)程。

生產(chǎn)過(guò)程中有很多值得注意的細(xì)節(jié)，這些細(xì)節(jié)容易造成安全隱患，如:電桿毛刺、電桿粉脫落會(huì)刺穿隔膜而導(dǎo)致內(nèi)部短路;因電極耳過(guò)長(zhǎng)及與電極板或電極殼接觸而引起的短路;極耳壓縮線圈芯，導(dǎo)致正負(fù)極短路，導(dǎo)致電池發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致爆炸;在生產(chǎn)過(guò)程中，正極和負(fù)極的材料用量不合適，會(huì)造成鋰的不持續(xù)，而且容易通過(guò)擊穿隔膜造成內(nèi)部短路。