锂是化學(船書xué)周期表上直徑最小也最活潑的金快開屬。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(筆高xué)特性太活潑，則帶來了極高的危險性。锂金屬暴露在空氣中時(shí)，會(懂微huì)與氧氣産生激烈的氧化反應而爆炸。為了提升安全熱大性及電壓，科學(xué)家們發(fā議都)明了用石墨及钴酸锂等材料來儲存锂原子。這(zhè)些材料的分子結構，形成(c男玩héng)了奈米等 級的細小儲存格子，可用來儲存锂原子綠北。這(zhè)樣(yàng)一來，即使是電池你哥外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因氧分子拍上太大，進(jìn)不了這(zhè)些子個細小的儲存格，使得锂原子不會(hu哥遠ì)與氧氣接觸而 避免爆炸。锂離子電池的這(zhè)種(火城zhǒng)原理，使得人們在獲得爸朋高容量密度的同時(shí)，也達如看到(dào)安全的目的。  

    &n慢畫bsp;  锂離子電池充電時(shí)，正鐘件極的锂原子會(huì)喪失電子，氧化為锂離子。锂離子經(j綠水īng)由電解液遊到(dào)負極去，進上師(jìn)入負極的儲存格，并獲得一個電子，還(hái)原為锂原子。放電一對時(shí)，整個 程序倒過(guò)們人來。為了防止電池的正負極直接碰觸而短路，電池内會(huì)再加上一種(對腦zhǒng)擁有衆多細孔的隔膜紙，來防止短路。開飛好(hǎo)的隔膜紙還(hái)可以在電池溫度過(guò)高器答時(shí)，自動關閉細孔，讓锂離子無法穿越，以自廢武功，防止危險發(fā)拿放生。

    &nbs視火p;  保護措施  

      關吧 锂電池芯過(guò)充到(dào)南朋電壓高于4.2V後(hòu)，會(huì)個亮開(kāi)始産生副作用。過(guò)充電壓愈高，危險性也跟著(新低zhe)愈高。锂電芯電壓高于4.2V後(hòu)，正極材料内剩下的锂原習風子數量不到(dào)一半，此時(shí)儲存格常會(huì)垮掉，讓電池容量近冷産生永久性的下降。如果繼續充電，由于負極的儲存格已經(jīng)裝滿議和了锂原子，後(hòu)續的锂金屬會(huì)堆積于負極材料表面(miàn)到東。這(zhè)些锂原子會(huì)由負極表面(miàn)往還靜锂離子來的方向(xiàng)長(民服cháng)出樹枝狀結晶。這(zhè)些锂子議金屬結晶會(huì)穿過(guò)隔膜紙，使正負極短路。有時(sh冷去í)在短路發(fā)生前電池就(jiù)先爆炸，這(zh著數è)是因為在過(guò)充過(guò)程，電解液舞林等材料會(huì)裂解産生氣體，友請使得電池外殼或壓力閥鼓漲破裂，讓氧氣進(jìn)去與堆積在友化負極表面(miàn)的锂原子反應，進(jìn)而爆炸。因此，锂電到個池充電時(shí)，一定要設定電壓上限，才可以同時(sh亮亮í)兼顧到(dào)電池的壽命、容量、和安全性。最理想的充電電是低壓上限為4.2V。

         黑風锂電芯放電時(shí)也要有電壓下限。外光當電芯電壓低于2.4V時(shí)，部分材料會(hu雪喝ì)開(kāi)始被(bèi)破近上壞。又由于電池會(huì)自放電，放愈久電壓會(樂問huì)愈低，因此，放電時(shí)最好(hǎo)道謝不要放到(dào) 2.4V才停止。锂電池從3.0V放電到(dào)2.歌器4V這(zhè)段期間，所釋放近船的能(néng)量隻占電池容量的3%左右。因此科自，3.0V是一個理想的放電截止電壓。  

       理又;充放電時(shí)，除了電壓的限制，電綠日流的限制也有其必要。電流過(guò)大時(s來了hí)，锂離子來不及進(jìn)聽討入儲存格，會(huì)聚集于材料表面(miàn)。這(zhè)為放些锂離子獲得電子後(hòu)，會長他(huì)在材料表面(miàn)産生锂原子結晶，這(z笑他hè)與過(guò)充一樣(yàng)見年，會(huì)造成(chéng)危險性。萬一電池外殼破月火裂，就(jiù)會(huì)爆炸。  

    &nb弟讀sp;  因此，對(duì)锂離子電池的保護，至少要好公包含：充電電壓上限、放電電壓下限、及電流上限三項。一般锂電池組内行場，除了锂電池芯外，都(dōu)會(huì)有一片保讀吧護闆，這(zhè)片保護闆主要就(jiù)是金飛提供這(zhè)三項保護。但是，保護闆的這(zhè)三項保護顯然是不夠的但路，全球锂電池爆炸事(shì)件還(h行線ái)是頻傳。要确保電池系統的安全性，必須對(duì)電池店紙爆炸的原因，進(jìn)行更仔細的房身分析。

       爆炸類型分析  

       電池芯爆炸的農花類形可歸納為外部短路、内部短路、及過(guò)充三種(zh們花ǒng)。此處的外部系指電芯的外部，包含開路了電池組内部絕緣設計不良等所引起(qǐ)的短路。  

       當近有電芯外部發(fā)生短路，電子組件又未能(néng)切斷回路時你們(shí)，電芯内部會(huì)産生高熱，造成(chéng)部分電解液汽化街是，將(jiāng)電池外殼撐大。當電池内部溫度高到(dào)135攝氏亮場度時(shí)，質量好(hǎo)的隔膜紙，會(huì)將(jiāng)細孔關們們閉，電化學(xué)反應終止或近乎終止，電流驟降，溫度坐服也慢慢下降，進(jìn)而避免了爆炸發(fā)生。但是，窗山細孔關閉率太差，或是細孔根本不會(huì)關閉的隔外算膜紙，會(huì)讓電池溫度繼續升高，更多的電解液汽化，最後(少玩hòu)將(jiāng)電池外殼撐破，甚至將(jiāng)電池溫度醫又提高到(dào)使材料燃燒并爆炸内部短路主要是因為銅箔與鋁箔的通做毛刺穿破隔膜， 或是锂原子的樹枝狀結晶穿破開麗膈膜所造成(chéng)。這(zhè)些細小的針狀金屬鄉冷，會(huì)造成(chéng)微短路。由于，針很細有一定從湖的電阻值，因此，電流不見得會(huì)很大。

    &n在個bsp;  銅鋁箔毛刺系在生産過(guò) 校知程造成(chéng)，可觀察到畫如(dào)的現象是電池漏電太快，多看呢數可被(bèi)電芯廠或是組裝廠篩檢什高出來。而且，由于毛刺細小，有時(shí)會(huì)被(bèi)燒斷，使得電池雜我又恢複正常。因此，因毛刺微短路引發(f妹我ā)爆炸的機率不高。   &聽唱nbsp;  這(zhè)樣(yàng)的說(shuō到場)法，可以從各電芯廠内部都(d服現ōu)常有充電後(hòu)不久，電壓就(jiù)偏低的不良電池，但是卻很少發坐家(fā)生爆炸事(shì)件，得到(dào)統計上的校務支持。因此，内部短路引發(fā)的爆炸，主要還(hái)是因為過(guò)低站充造成(chéng)的。因為，過(guò)充後(hòu)極片上用山到(dào)處都(dōu)是針狀锂金屬結校身晶，刺穿點到(dào)處都(dōu)是，到(dào)處都(dōu)在拿笑發(fā)生微短路。因此，電池溫度會(huì)逐漸升高，最後(h西拿òu)高溫將(jiāng)電解液氣體。 這(z海校hè)種(zhǒng)情形，不論是溫度過(guò)高使材料燃燒爆到高炸，還(hái)是外殼先被(bèi)撐破，使空氣進(jìn)去與锂金屬房她發(fā)生激烈氧化，都(dōu)坐大是爆炸收場。  

    &nbs科風p;  但是過(guò)充引發(fā)内部短路造成(信輛chéng)的這(zhè)種(zh鄉行ǒng)爆炸，并不一定發(fā)生在充電的當時(shí人動)。有可能(néng)電池溫度還(hái)未高到(dào)讓材料燃燒、産生的月理氣體也未足以撐破電池外殼時(shí)，消費者就(jiù)終止充電，帶手機出山還門。這(zhè)時(shí)衆多的微短路所産生理湖的熱，慢慢的將(jiāng)電池溫度提高，經(jīng)過文呢(guò)一段時(shí)間後(hòu)，才發(fā)生爆炸。消費者討頻共同的描述都(dōu)是拿起(q知關ǐ)手機時(shí)發(fā)現手機很燙，扔掉後(hòu)有南就(jiù)爆炸。  這光

    綜合以上爆炸的類型，我們可以將(jiāng)防爆重讀自點放在過(guò)充的防止、外部短路也跳的防止、及提升電芯安全性三方面(mià文個n)。其中過(guò)充防止及外部短路防止屬于電子防護，與電池系統設計及廠畫電池組裝有較大關系。電芯安全性提升之重點為從大化學(xué)與機械防護，與電池芯制造廠有較大技術關系。