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    什么是電池的爆炸,怎樣預防電池爆炸?

    來源:寶鄂實業    2019-05-28 08:43    點擊量:
     
    電池內的任何部分的固態物質瞬間排出,被推至離電池25cm以上的距離,稱為爆炸。判別電池爆炸與否,采用下述條件實驗。將一網罩住實驗電池,電池居于正中,距網罩任何一邊為25cm。網的密度為6-7根/cm,網線采用直徑為0.25mm的軟鋁線,如果實驗無固體部分通過網罩,證明該電池未發生爆炸。
     
     
    由于電池在生產過程中,從涂膜開始到成為成品要經過很多道工序。即使經過嚴格的檢測程序,使每組電源的電壓、電阻、容量一致,但使用一段時間,也會產生這樣或那樣的差異。如同一位母親生的雙胞胎,剛生下時可能長得一模一樣,做為母親都很難分辨。然而,在兩個孩子不斷成長時,就會產生這樣或那樣的差異鋰動力電池也是這樣。使用一段時間產生差異后,采用整體電壓控制的方式是難以適用于鋰動力電池的,如一個36V的電池堆,必須用10只電池串聯。整體的充電控制電壓是42V,而放電控制電壓是26V。用整體電壓控制方式,初始使用階段由于電池一致性特別好,也許不會出現什么問題。在使用一段時間以后電池內阻和電壓產生波動,形成不一致的狀態,(不一致是絕對的,一致性是相對的)這種時候仍然使用整體電壓控制是不能達到其目的的。例如10只電池放電時其中兩只電池的電壓在2.8V,四只電池的電壓是3.2V,四只是3.4V,現在的整體電壓是32V,我們讓它繼續放電一直工作到26V。這樣,那兩只2.8V的電池就低于2.6V處于了過放狀態。鋰電池幾次過放就等于報廢。反之,用整體電壓控制充電的方式進行充電,也會出現過充的狀況。比如用上述10只電池當時的電壓狀態進行充電。整體電壓達到42V時,那兩只2.8V的電池處于"饑餓"的狀態,而迅速吸收電量,就會超過4.2V,而過充的超過4.2V的電池,不僅由于電壓過高產生報廢,甚至還會發生危險,這就是鋰動力電池的特性。
     
    鋰離子電池的額定電壓為3.6V(有的產品為3.7V)。充滿電時的終止充電電壓與電池陽極材料有關:陽極材料為石墨的4.2V;陽極材料為焦炭的4.1V。不同陽極材料的內阻也不同,焦炭陽極的內阻略大,其放電曲線也略有差別,如圖1所示。一般稱為4.1V鋰離子電池及4.2V鋰離子電池?,F在使用的大部分是4.2V的,鋰離子電池的終止放電電壓為2.5V~2.75V(電池廠給出工作電壓范圍或給出終止放電電壓,各參數略有不同)。低于終止放電電壓繼續放電稱為過放,過放對電池會有損害。
     
    便攜式電子產品以電池作為電源。隨著便攜式產品的迅猛發展,各種電池的用量大增,并且開發出許多新型電池。除大家較熟悉的高性能堿性電池、可充電的鎳鎘電池、鎳氫電池外,還有近年來開發的鋰電池。本文主要介紹有關鋰電池的基本知識。這包括它的特性、主要參數、型號的意義、應用范圍及使用注意事項等。
     
    鋰是一種金屬元素,其化學符號為Li(其英文名為lithium),是一種銀白色、十分柔軟、化學性能活潑的金屬,在金屬中是最輕的。它除了應用于原子能工業外,可制造特種合金、特種玻璃(電視機上用的熒光屏玻璃)及鋰電池。在鋰電池中它用作電池的陽極。
     
    鋰電池也分成兩大類:不可充電的及可充電的兩類。不可充電的電池稱為一次性電池,它只能將化學能一次性地轉化為電能,不能將電能還原回化學能(或者還原性能極差)。而可充電的電池稱為二次性電池(也稱為蓄電池)。它能將電能轉變成化學能儲存起來,在使用時,再將化學能轉換成電能,它是可逆的,如電能化學能鋰電池的主要特點。
     
    靈巧型便攜式電子產品要求尺寸小重量輕,但電池的尺寸及重量與其它電子元器件相比往往是最大的及最重的。例如,想當年的“大哥大”是相當“粗大、笨重”,而今天的手機是如此的輕巧。其中電池的改進是起了重要作用的:過去是鎳鎘電池,現在是鋰離子電池。
     
    鋰電池的最大特點是比能量高。什么是比能量呢?比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來表示。Wh是能量的單位,W是瓦、h是小時;kg是千克(重量單位),L是升(體積單位)。這里舉一個例來說明:5號鎳鎘電池的額定電壓為1.2V,其容量為800mAh,則其能量為0.96Wh(1.2V×0.8Ah)。同樣尺寸的5號鋰-二氧化錳電池的額定電壓為3V,其容量為1200mAh,則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的,則鋰-二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的375倍!
     
    一節5號鎳鎘電池約重23g,而一節5號鋰-二氧化錳電池約重18g。一節鋰-二氧化錳電池為3V,而兩節鎳鎘電池才2.4V。所以采用鋰電池時電池數量少(使便攜式電子產品體積減小重量減輕),并且電池的工作壽命長。
     
    另外,鋰電池具有放電電壓穩定、工作溫度范圍寬、自放電率低、儲存壽命長、無記憶效應及無公害等優點。
     
    鋰電池的缺點是價格昂貴,所以目前尚不能普遍應用,主要應用于掌上計算機、PDA、通信設備、照相機、衛星、導彈、魚雷、儀器等。隨著技術的發展、工藝的改進及生產量的增加,鋰電池的價格將會不斷地下降,應用上也會更普遍。