鋰電池設計中的安全特性
鋰電池的制造商除了整個電池組內的保護電路外,還包括內部保護裝置,以防止過熱和過壓。典型的保護裝置是:
排氣板/排氣管離開標簽:電(dian)池單元內壓力的過(guo)度(du)增加主要是由于(yu)過(guo)多的異常發熱或(huo)過(guo)度(du)充(chong)電(dian)引起的。通(tong)風(feng)口可以安全(quan)釋放(fang)氣(qi)體。
正溫度系數(PTC):PTC充當(dang)電(dian)(dian)流保險絲和熱(re)熔絲,因(yin)此,當(dang)抽取(qu)過大電(dian)(dian)流時,PTC的電(dian)(dian)阻(zu)增加,導致產生的熱(re)量增加。選擇PTC的電(dian)(dian)阻(zu),使其以預定電(dian)(dian)流跳閘(zha)。
分離器:當(dang)分離器達到其定義的溫度(通常為130℃)時,孔隙被材料熔化(hua)阻塞,阻止電(dian)流在電(dian)極之間流動。分離器有時也稱(cheng)為關閉分離器。
溫度保險絲:一(yi)些棱形電池有一(yi)個附加功能,熱(re)保(bao)險絲,故障(zhang)條(tiao)件下限制電流。
保護(hu)(hu)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)通(tong)常也安(an)裝(zhuang)(zhuang)在電(dian)(dian)(dian)池(chi)組內,該電(dian)(dian)(dian)池(chi)組由定制(zhi)設計的(de)集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)組成(cheng)(cheng),該集(ji)成(cheng)(cheng)電(dian)(dian)(dian)路(lu)(lu)(lu)監控電(dian)(dian)(dian)池(chi)并防止過充電(dian)(dian)(dian),過放(fang)電(dian)(dian)(dian)和過電(dian)(dian)(dian)流。這與兩個場(chang)效應晶體管(FET)器件組合控制(zhi)充電(dian)(dian)(dian)和放(fang)電(dian)(dian)(dian)。還有(you)一(yi)種溫(wen)度傳感(gan)裝(zhuang)(zhuang)置(熱敏電(dian)(dian)(dian)阻),設計用于(yu)在溫(wen)度過高(gao)的(de)情況下(xia)通(tong)過控制(zhi)IC調節保護(hu)(hu)作用。
鋰電池
鋰電池的優點和缺點
鋰電池的優點
高能量密度:與其他電(dian)池(chi)技(ji)術(如鎳(nie)鎘電(dian)池(chi))相比,鋰電(dian)池(chi)的能量(liang)密度更大,有機會增(zeng)加容量(liang),例如通過(guo)向陰(yin)極(ji)添加更多鎳(nie)。
小封裝尺寸和重量:鋰電池是(shi)便攜式消(xiao)費(fei)產品的(de)理想選擇。設(she)計人員可以選擇使用(yong)通(tong)常(chang)(chang)比19毫米(mi)薄(bo)的(de)棱柱形(xing)封(feng)裝,或鋰聚(ju)合物封(feng)裝,通(tong)常(chang)(chang)薄(bo)于5毫米(mi)。除(chu)了尺寸優勢(shi)之外,由于化學性質(zhi)(例(li)如固體/凝(ning)膠電解(jie)質(zhi)而不(bu)是(shi)液體電解(jie)質(zhi))和所使用(yong)的(de)包裝(例(li)如箔),還減(jian)輕(qing)了重量。
記憶效應:與鎳鎘電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(NiCd)不同,鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)不會受到(dao)記憶(yi)效應的影響。記憶(yi)效應發生在(zai)一段時間(jian)內電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)一直(zhi)被部分使用然后(hou)完全充電(dian)(dian)(dian)(dian),這導致快速放電(dian)(dian)(dian)(dian)的出現。在(zai)現代電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)中,這更可(ke)能(neng)是由于反(fan)復過充電(dian)(dian)(dian)(dian)導致電(dian)(dian)(dian)(dian)壓下降而(er)導致板堵塞,這增加(jia)了(le)內阻,從而(er)降低了(le)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的電(dian)(dian)(dian)(dian)壓。
低放電率:與其他可充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池相比,鋰離子電(dian)(dian)池具(ju)有較低(di)的自放電(dian)(dian)率,這意味著它們可以長時間不使用。
鋰電池的缺點
保護:鋰電池對溫度敏感,化學成分(fen)復雜,因(yin)此需要電路來保護電池免(mian)受過充電,過放電和過熱的影響。
過早老化:鋰(li)電(dian)池(chi)隨著時間的(de)(de)推(tui)移易受容量惡(e)化的(de)(de)影響; 但是,在(zai)涼爽的(de)(de)環境中(zhong)存放電(dian)池(chi)可以減少影響。一旦電(dian)池(chi)由制(zhi)造商發貨(huo),重要的(de)(de)是盡(jin)(jin)快使(shi)用它以便(bian)為(wei)最終(zhong)用戶提供盡(jin)(jin)可能長的(de)(de)電(dian)池(chi)壽命。
化學:由于鋰的(de)性質,嚴重的(de)溫度或機械沖(chong)擊(ji)會導致通風(feng)和可(ke)能的(de)熱失控。這(zhe)需要比其他形式(shi)的(de)電池技(ji)術更(geng)廣泛的(de)測試,以證明最終(zhong)電池產品的(de)穩定性并(bing)防止潛(qian)在(zai)的(de)可(ke)預(yu)見的(de)誤(wu)用。
生產成本:與(yu)其他類(lei)型的(de)可(ke)充(chong)電(dian)電(dian)池相比,生產成本可(ke)以很(hen)高(gao)。
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