锂電池設計中的安全特性
锂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:電池單元內壓力的過度增加主要是由于過多的異常發熱或過度充電引起的。通風口可以安全釋放氣體。
正溫度系數(PTC):PTC充當電流保險絲和熱熔絲,因此,當抽取過大電流時,PTC的電阻增加,導致産生的熱量增加。選擇PTC的電阻,使其以預定電流跳閘。
分離器:当分離器达到其定义的温度(通常为130℃)时,孔隙被材料熔化阻塞,阻止电流在电极之间流动。分離器有时也称为关闭分離器。
溫度保險絲:一些棱形電池有一個附加功能,熱保險絲,故障條件下限制電流。
保護電路通常也安裝在電池組內,該電池組由定制設計的集成電路組成,該集成電路監控電池並防止過充電,過放電和過電流。這與兩個場效應晶體管(FET)器件組合控制充電和放電。還有一種溫度傳感裝置(熱敏電阻),設計用于在溫度過高的情況下通過控制IC調節保護作用。


锂電池
锂電池的优点和缺点
锂電池的优点
高能量密度:与其他电池技术(如镍镉电池)相比,锂電池的能量密度更大,有机会增加容量,例如通过向阴极添加更多镍。
小封裝尺寸和重量:锂電池是便携式消费产品的理想选择。设计人员可以选择使用通常比19毫米薄的棱柱形封装,或锂聚合物封装,通常薄于5毫米。除了尺寸优势之外,由于化學性质(例如固体/凝胶电解质而不是液体电解质)和所使用的包装(例如箔),还减轻了重量。
記憶效應:与镍镉电池(NiCd)不同,锂電池不会受到記憶效應的影响。記憶效應发生在一段时间内电池一直被部分使用然后完全充电,这导致快速放电的出现。在现代电池中,这更可能是由于反复过充电导致电压下降而导致板堵塞,这增加了内阻,从而降低了电池的电压。
低放電率:與其他可充電電池相比,锂離子電池具有較低的自放電率,這意味著它們可以長時間不使用。
锂電池的缺点
保護:锂電池对温度敏感,化學成分复杂,因此需要电路来保護电池免受过充电,过放电和过热的影响。
過早老化:锂電池随着时间的推移易受容量恶化的影响; 但是,在凉爽的环境中存放电池可以减少影响。一旦电池由制造商发货,重要的是尽快使用它以便为最终用户提供尽可能长的电池寿命。
化學:由于锂的性質,嚴重的溫度或機械沖擊會導致通風和可能的熱失控。這需要比其他形式的電池技術更廣泛的測試,以證明最終電池産品的穩定性並防止潛在的可預見的誤用。
生産成本:与其他类型的可充电电池相比,生産成本可以很高。


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