锂是化學(xué)周期表中又上直徑最小也最活潑的金屬。體積小所自家以容量密度高，廣受消費者與工程師飛有歡迎。但是，化學(xué)特性太活潑，則帶來了極高的危險性。锂金空海屬暴露在空氣中時(shí)，會(huì)與氧氣産生激烈的氧還要化反應而爆炸。為了提升安全性及電壓，科學(xu又白é)家們發(fā)明了用石墨及钴酸锂等材料來儲存锂原子。這(zh討姐è)些材料的分子結構，形成(chéng)了奈計玩米等 級的細小儲存格子，可用來儲存锂聽都原子。這(zhè)樣(yàng)一來，即使是答下電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因氧分子男美太大，進(jìn)不了這(zhè)些細小的儲存格，使得锂原子書東不會(huì)與氧氣接觸而 避免爆炸。锂離子電池的這(zhè)種(zhǒn間新g)原理，使得人們在獲得高容量密度的同時(s低我hí)，也達到(dào)安全的目的。  

    &雜事nbsp;  锂離子電池充電時(shí)，正極的锂是信原子會(huì)喪失電子，氧化為锂離子。锂離筆樹子經(jīng)由電解液遊到(dào)負極去，進(jìn)入負些公極的儲存格，并獲得一個電子，還(hái)原為锂原子。放電時(s視對hí)，整個 程序倒過(guò)來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池内黑兒會(huì)再加上一種(zhǒng)擁有衆多細孔的隔膜紙，來防止短路大地。好(hǎo)的隔膜紙還(hái)可影下以在電池溫度過(guò)高時(shí)，自動關閉細孔，讓锂離子無法穿越，以自熱鐵廢武功，防止危險發(fā)生。

      &nbs風去p;保護措施  

      &nbs能姐p;锂電池芯過(guò)充到(dào)購街電壓高于4.2V後(hòu)，會(huì)開(kāi)有科始産生副作用。過(guò)充電壓愈高，危險笑對性也跟著(zhe)愈高。锂電芯電壓高于4.2V對件後(hòu)，正極材料内剩下的锂原子數量不到(dào)雜化一半，此時(shí)儲存格常會(huì)垮掉，讓電池女友容量産生永久性的下降。如果繼續充電，由于負極的廠弟儲存格已經(jīng)裝滿了锂原子，後(hòu)續的锂金屬會(huì)堆積于負醫技極材料表面(miàn)。這(zhè)些锂原子會(huì)由負極表面(miàn得地)往锂離子來的方向(xiàng)長(cháng)出樹枝狀慢務結晶。這(zhè)些锂金屬結晶會(huì)穿過(guò)隔膜紙，使正生鄉負極短路。有時(shí)在短路發(fā)生前電池就(jiù)先爆金笑炸，這(zhè)是因為在過(gu水匠ò)充過(guò)程，電解液等材料會(huì就兵)裂解産生氣體，使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂的影，讓氧氣進(jìn)去與堆積在負極表面(miàn)的锂原子反應，進工數(jìn)而爆炸。因此，锂電池充電時(shí)，一定要設定電壓上事不限，才可以同時(shí)兼顧到(dào)電池章們的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電壓上限為4.2V。

     舊北    锂電芯放電時(shí)也要有電現河壓下限。當電芯電壓低于2.4V時(shí)，部分材料會(huì)街藍開(kāi)始被(bèi)破壞。又由于電池會(huì)自放年農電，放愈久電壓會(huì)愈低，因此，放電時(shí)最好(hǎo)不器們要放到(dào) 2.4V才停止。锂電池從3.0議拍V放電到(dào)2.4V這(z說但hè)段期間，所釋放的能(néng)量隻占電池容量的3%左右。因文麗此，3.0V是一個理想的放電截止電壓。友路  

     土女;  充放電時(shí)，除了電壓火村的限制，電流的限制也有其必要。電流過(guò)大時林又(shí)，锂離子來不及進(jìn)入儲存格，會(huì)聚集于材料朋林表面(miàn)。這(zhè)些锂離子獲得電子後(hòu)，會(huì)在材算機料表面(miàn)産生锂原子結晶，這(zhè姐鐵)與過(guò)充一樣(yàng)，會(huì)造成(chéng)危險性。萬一刀校電池外殼破裂，就(jiù)會(huì)爆炸。  

       因此，對(duì店子)锂離子電池的保護，至少要包含：充電電低媽壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般锂電池人少組内，除了锂電池芯外，都(dōu)些的會(huì)有一片保護闆，這(zhè)片保護闆主要就睡銀(jiù)是提供這(zhè)三項保護。關得但是，保護闆的這(zhè)三項不外保護顯然是不夠的，全球锂電池爆炸事(shì)件還坐拿(hái)是頻傳。要确保電池系統的安全性，必須對老暗(duì)電池爆炸的原因，進(jìn)行更仔細的分析。

       爆炸類型分析  

    &nbs姐就p;  電池芯爆炸的類形可歸票老納為外部短路、内部短路、及過(guò)充三種那紙(zhǒng)。此處的外部系指電芯的外部，包含了電池組内部絕緣設計不良等所行機引起(qǐ)的短路。  

      &n師知bsp;當電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能(néng)切斷回路師謝時(shí)，電芯内部會(huì)産生高熱，造成(ch們雜éng)部分電解液汽化，將(jiāng)電池外殼撐大。當電池内部溫度高到(物畫dào)135攝氏度時(shí)，質量好(hǎo)的東們隔膜紙，會(huì)將(jiāng)細孔關閉，電化學(xué)反應終止通路或近乎終止，電流驟降，溫度也慢慢下降，進(jìn)拿南而避免了爆炸發(fā)生。但是，細孔關閉率太差，或是細孔根本不會(huì)關閉慢我的隔膜紙，會(huì)讓電池溫度繼續升高，更的美多的電解液汽化，最後(hòu)將(jiāng)電池外殼撐破，甚至將(ji土讀āng)電池溫度提高到(dào)使材哥了料燃燒并爆炸内部短路主要是因為銅箔與鋁箔的毛刺穿破隔膜， 或是锂原子的樹枝狀結件醫晶穿破膈膜所造成(chéng)。這(zhè)些光劇細小的針狀金屬，會(huì)造成(chéng)微短路。由于，針很細有區身一定的電阻值，因此，電流不見得會國森(huì)很大。

       銅鋁箔毛刺系在生産過(g黑關uò) 程造成(chéng)，可觀察到(dào)的現象是電池漏電光樹太快，多數可被(bèi)電芯廠或是組裝廠篩檢出來。而且，由于毛刺細些道小，有時(shí)會(huì)被(bèi)燒斷，多服使得電池又恢複正常。因此，因毛刺微短路引發(fā)爆炸的南姐機率不高。      這(zh我舞è)樣(yàng)的說(shuō)法，可以從各電芯廠内部都(dōu)票音常有充電後(hòu)不久，電壓就(jiù)偏低的不良校少電池，但是卻很少發(fā)生爆炸事(shì)件，得到們村(dào)統計上的支持。因此，内部短路引發(fā)的爆炸，主要在友還(hái)是因為過(guò)充造成(chéng)的。因為，過(guò)充購都後(hòu)極片上到(dào)處都(dōu)是針狀锂金屬結晶，刺穿點但高到(dào)處都(dōu)是，到(冷在dào)處都(dōu)在發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì紙山)逐漸升高，最後(hòu)高溫將(鐵她jiāng)電解液氣體。 這(zhè)種(zhǒng)情線業形，不論是溫度過(guò)高使材料分醫燃燒爆炸，還(hái)是外殼先被(bèi)撐破，使空氣進(jìn)去與愛廠锂金屬發(fā)生激烈氧化，都(dōu)是爆炸收拿嗎場。  

     我熱  但是過(guò)充引友個發(fā)内部短路造成(chéng)的這(zhè)種這廠(zhǒng)爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當時(shí)。有冷東可能(néng)電池溫度還(hái)未高到(dào)讓件訊材料燃燒、産生的氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費者就(jiù)終止充森很電，帶手機出門。這(zhè)時(shí)衆多的微大雜短路所産生的熱，慢慢的將(jiāng)電池溫度提高，經(jīng)過(gu她工ò)一段時(shí)間後(hòu)，才發(fā)生爆炸。玩報消費者共同的描述都(dōu)是拿起公到(qǐ)手機時(shí)發(fā)現手機很燙，扔掉日文後(hòu)就(jiù)爆炸。  

    綜合以上爆炸的類型多什，我們可以將(jiāng)防爆重點放在過(guò)充的防止、外部短路的防止、及鐵司提升電芯安全性三方面(miàn)。其中過(guò)充防止及外部短路防止我老屬于電子防護，與電池系統設計及電池組裝有較大關系。電亮文芯安全性提升之重點為化學(xué)與機械防護你街，與電池芯制造廠有較大關系。