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鋰電池設計 3道保護安全機制

鋰電池設計 3道保護安全機制


過去引發鋰電池安全問題的因素,主要原因是電池內部溫度升高,使得電池產生大量氣體噴出、爆炸、起火燃燒現象。造成電池過熱的原因如下:電池過充電、電池的不當加熱、電池瞬間大電流充電、電池正負極短路、電池受外部壓力(壓碎或釘刺)造成內部短路。

新一代的鋰電池結構強調輕、薄、短小,所使用的材料更講求安全性,當然,為避免鋰電池危安事件造成恐慌,業者對電池的安全設計,也必須有實際的因應策略,防止鋰電池爆炸事件發生。而鋰電池實際應用中,其實可透過3種方式來提高電池安全性能。

第1道:電子電路設計((Electronic Design)

利用電子電路方式,設計在電池模組上,針對每顆電池進行電壓、電流、及溫度監測;當電池在充放電時候,電壓、電流、溫度有異常現象時,可經由電子電路設計切斷電池電路。

第2道:單電池機構設計(Mechanic Design)

此種保護方式是藉由機械機構設計,使單電池內部出現過電流或溫度過高,電池會在正負極連接過程中形成斷路,達到安全保護目的。例如:正極端加入過溫絕緣片PTC(Postive Temperature Coefience),或加入過電流遮斷裝置,如CID(Current Interrupt Divice)

第3道:電池內部材料設計(Meterial Design)

採用較高安全性材料,提升電池安全。包括電池正負極材料、電解液、隔離膜材料選擇,都會影響電池安全表現。

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