講解鋰電池必要的保護措施

鋰電池必要的保護措施-

鋰是堿金屬中最輕的，原子序數為3，原子量為6.941。為了提高安全性和電壓，科學家們開發了石墨和鋰鈷氧化物等材料來儲存鋰原子。這些材料的分子結構形成了微小的納米級存儲格，可以用來存儲鋰原子。這樣，即使電池外殼破碎，氧氣進入，氧分子也太大，無法裝入微小的電池中，從而戒備鋰原子與氧氣接觸并爆炸。

當充電電壓超過4.2v時，鋰電池會開始出現副用途。壓力越大，風險越大。當鋰電池電壓高于4.2v時，惟有不到一半的鋰原子留在正極材料中，電池常常會崩潰，導致電池容量永久性下降。倘若電池充電，后續的鋰金屬會在材料表面堆積，因為負極電池已經洋溢了鋰原子。這些鋰原子從陰極表面向鋰離子方向生長出樹枝狀晶體。這些鋰晶體將通過隔膜紙，短路陽極和陰極。有時電池在短路發生前就爆炸了。這是因為在過度充電時，電解液等物質會分析出現氣體，導致電池外殼或壓力閥膨脹和爆裂，讓氧氣進入，并與積聚在負極表面的鋰原子發生反應，導致負極爆炸。

因此，鋰電池充電時，非得設置電壓上限，才能兼顧電池的壽命、容量和安全性。充電電壓的最優上限為4.2v。鋰電池放電也非得有一個較低的電壓限制。當電池電壓低于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。充放電時，除了電壓限制外，電流限制也是必要的。當電流過大時，鋰離子沒有時間進入儲存電池，會在材料表面堆積。

當這些離子獲得電子時，它們會在材料的表面結晶化鋰原子，這和充電過量相同危險。倘若電池盒壞了，它就會爆炸。因此，鋰電池的保護，至少要包括:充電電壓上限、放電電壓下限、電流上限三部分。一般的鋰電池包，除了鋰電池電池外，還會有一個保護板，這個保護板緊要是供應這三個保護。然而，三防護板的防護分明不夠，鋰電池爆炸事故仍在世界各地頻繁發生。為了保證電池系統的安全，非得更仔細地分解電池爆炸的原由。

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