リチウム電池の保護対策

リチウムバッテリーセルが4.2Vを超える電圧に過充電された後、副作用が発生し始めます。過電圧電圧が高いほど、危険が高くなります。リチウム細胞の電圧が4.2Vを超えると、カソード材料に残っているリチウム原子の数は半分未満であり、貯蔵セルが崩壊し、バッテリーが永続的な容量を失います。充電が続くと、アノードセルがすでにリチウム原子で満たされているため、その後のリチウム金属はアノード材料の表面に蓄積します。これらのリチウム原子は、リチウムイオンの方向にアノードの表面から樹状結晶を増殖させます。これらのリチウム金属結晶はダイアフラムを通過し、正と負の電極を短縮します。過充電プロセス中に電解質やその他の材料が分解してガスを生成するため、バッテリーが発生する前にバッテリーが爆発することがあり、バッテリーシェルまたは圧力バルブが膨張および破裂し、酸素が陽極の表面に蓄積したリチウム原子に侵入して反応し、その後爆発します。

したがって、リチウム電池を充電する場合、バッテリーの寿命、容量、安全性を同時に考慮に入れるように上限の電圧制限を設定する必要があります。充電電圧の最適な上限は4.2Vです。また、リチウムバッテリーセルが排出されると、電圧制限が低くなるはずです。セル電圧が2.4V未満の場合、一部の材料が破壊され始めます。また、バッテリーが自己充電するため、排出されるほど電圧が低くなるため、放電時に停止する前に2.4Vに置かないことをお勧めします。 3.0Vから2.4Vの排出期間中、リチウムバッテリーによって放出されるエネルギーは、バッテリー容量の約3％のみを占めています。したがって、3.0Vは理想的な排出カットオフ電圧です。電圧制限に加えて、充電と排出の場合、電流制限も必要です。電流が高すぎると、リチウムイオンには貯蔵セルに入る時間がなく、材料の表面に蓄積します。

これらのリチウムイオンは電子を獲得した後、材料の表面にリチウム原子結晶を生成します。これは過充電と同じくらい危険です。バッテリーのケーシングが亀裂がある場合は、爆発します。したがって、リチウムイオン電池の保護には、充電電圧の上限、排出電圧の下限、電流の上限を含める必要があります。一般に、リチウムバッテリーパックでは、リチウムバッテリーセルに加えて、主にこれら3つの保護を提供する保護プレートがあります。ただし、保護プレートのこれら3つの保護では明らかに十分ではなく、リチウムバッテリーの爆発は世界中でまだ頻繁に見られます。バッテリーシステムの安全性を確保するには、バッテリー爆発の原因をより慎重に分析する必要があります。