锂电池安全设计

时间： 2024-12-03 来源：Qingenergy官网

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为了避免因使用不当造成电池过放电或者过充电，在单体锂离子电池内设有三重保护机构。一是采用开关元件，当电池内的温度上升时，它的阻值随之上升，当温度过高时，会自动停止供电；二是选择适当的隔板材料，当温度上升到一定数值时，隔板上的微米级微孔会自动溶解掉，从而使锂离子不能通过，电池内部反应停止；三是设置安全阀（就是电池顶部的放气孔），电池内部压力上升到一定数值时，安全阀自动打开，保证电池的使用安全性。

有时，电池本身虽然有安全控制措施，但是因为某些原因造成控制失灵，缺少安全阀或者气体来不及通过安全阀释放，电池内压便会急剧上升而引起爆炸。

一般情况下，锂离子电池储存的总能量和其安全性是成反比的，随着电池容量的增加，电池体积也在增加，其散热性能变差，出事故的可能性将大幅增加。对于手机用锂离子电池，基本要求是发生安全事故的概率要小于百万分之一，这也是社会公众所能接受的最低标准。而对于大容量锂离子电池，特别是汽车等用大容量锂离子电池，采用强制散热尤为重要。

选择更安全的电极材料，选择锰酸锂材料，在分子结构方面保证了在满电状态，正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中，从根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构，使其氧化性能远远低于钴酸锂，分解温度超过钴酸锂100℃，即使由于外力发生内部短路（针刺），外部短路，过充电时，也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧、爆炸的危险。

另外，采用锰酸锂材料还可以大幅度降低成本。

提高现有安全控制技术的性能，首先要提高锂离子电池芯的安全性能，这对大容量电池尤为重要。选择热关闭性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔离电池正负极的同时，允许锂离子的通过。当温度升高时，在隔膜熔化前进行关闭，从而使内阻上升至2000欧姆，让内部反应停止下来。

当内部压力或温度达到预置的标准时，防爆阀将打开，开始进行卸压，以防止内部气体积累过多，发生形变，最终导致壳体爆裂。

提高控制灵敏度、选择更灵敏的控制参数和采用多个参数的联合控制（这对于大容量电池尤为重要）。对于大容量锂离子电池组是串/并联的多个电芯组成，如笔记本电脑的电压为10V以上，容量较大，一般采用3～4个单电池串联就可以满足电压要求，然后再将2～3个串联的电池组并联，以保证较大的容量。

大容量电池组本身必须设置较为完善的保护功能，还应考虑两种电路基板模块：保护电路基板（Protection Board PCB）模块及Smart Battery Gauge Board模块。整套的电池保护设计包括：第1级保护IC（防止电池过充、过放、短路），第2级保护IC（防止第2次过压）、保险丝、LED指示、温度调节等部件。

在多级保护机制下，即使是在电源充电器、笔记本电脑出现异常的情况下，笔记本电池也只能转为自动保护状态，如果情况不严重，往往在重新插拔后还能正常工作，不会发生爆炸。

目前，笔记本电脑和手机使用的锂离子电池所采用的底层技术是不安全的，需要考虑更安全的结构。

总之，随着材料技术的进步和人们对锂离子电池设计、制造、检测和使用诸方面要求的认识不断加深，未来的锂离子电池会变得更安全。

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型号- LYG42,RGBL1860,GRI-5700B,FDC3260T,D64,MGSW3200,55C12,55C18,D SERIES,M89,PC-DA,SDC,GIM2660S,49 (AS),QF,LSG55,OR SERIES,SIM1360,RPBAS90-100,KBVF-27EF,AR-DA,LYG55,D77,FBL2360TE,KBVF 37,SU SERIES,300 SERIES,SBLM2360T,SDC2160,KBVF SERIES,105LC50,59 (PAS),SBL2360TS,60 (TS),LSG42,FDCB260T,KBVF 27,59(PB),LYGB5,LSG35,BMS1060A,RGIM1860,KBVF-45E,8200,LYG35,GIM2660E,73MM (RAS),H17,LD SERIES,MGSW1600,DA,DB,SBL1360A,52P-5700B,49(ABS),3.3 SERIES,MG5W4800,M115,MGS1600GY,BFS,LSD42,GBL2660E,GBL2660,HBL,RA25,HBL1660,ENC1,FBL2360T,LYD35,LSD55,59(PAS),HBL2360A,KBL1660,VF,105 SERIES,SIM,600,RAB1,MDC1460,GBL2660S,KBVF-37EF,BMS1060ABT,M135,HDC,H23R,105L85,3100,HDF,H23S,105LC90,RA40,60 (T),GBL,XDC,KBVF-37E,SBL2360T,NT SERIES,FBL2360TS,GF,SERIES LB,RGBX1,SERIES LA,GIM2660,142LDA300ROB,LSD35,59(PBS),RA31,49(AB),SERIES KH,GBL2660ES,MPG-42F,AGV089A01E,HD SERIES,GDC,FBL,VF-24H,MDC2460,KBVF-27E,49 (A）,MBL1660A,HBL23120A,SERIES LBS,MGSW4800,M142,M SERIES,73 (RA),105LC,XDC2460,KBVF-45,ABCX1,ZF,SDC3260T,SIM2360TS,ABCX2,KBLX1,D100,RGDC1896,KD SERIES,089LDA30XROB,JF,SDC2160S,SR5K100V25R,BMS1040ABT,FDC,SIM2360T,5200,KBVF-37,BLA-42F,LYD42,SBLM2360TS,HDC2460,52P,MBL1660,MBL,HDC2460S,KF,KBVF-29E,XDC2460S,FIM2360TES,RGDC1860,AGV089A04,KBVF-29,6300,AGV089A01,AGV089A02,D13,AGV089A03,KS,HIM,LYD55,300,HIM2360,FIM2360TS,D28,MDC,H17ET,42P,142LDA30XROB,2500,GDC3660E,KBVF-29EF,MG5W3200,FIM2B60T,RGBL1896,D35,FDC3260TE,BOB25H,GIM,105LC SERIES,GF-5700,FIM2360TE,M190,BOB25F,DSG,ABCX1M,BOB15,RA31-5700B,5000,AGV089A03E,D47,GDC3660,KBL,OF,SBL,RA25-5700B,KBVF-45EF,D52,55 SERIES,AGV089A04E,BMS1040A,59 (PA),FIM,RPCOL90-100,105XL185,PF,FBL2360TES,600 SERIES,089GLDA300ROB,RGIM1896

NIDEC - 选型指南代理服务技术支持采购服务

日本电产集团综合产品目录(Nidec Group Products Catalog)

描述- 日本电产集团发布第10版产品目录，涵盖从精密小型马达到超大型电机的全系列产品。产品应用于信息技术、办公自动化、汽车、机器人、家电、物流、农业等多个领域。公司致力于成为全球领先的驱动技术企业，并积极应对汽车电动化、机器人应用扩展等五大技术创新浪潮。

型号- PM4系列,H300,D SERIES,NRFEIS-5060,DFS,GATS-2000 SERIES,TPI SERIES,GATS-7800 SERIES,R-6100,TVX,GATS-6300,GATS-8600,SX-20,RWI SERIES,ZI20A,GATS-7500系列,LSR-3230,BP100,RSH,GATS-7700 SERIES,K-MC1000,P2H系列,E300,GATS-2000系列,GATS-6300系列,NVM-6060GCP,VL-H系列,GATS-7500,MH3NCV,VL SERIES,GATS-7800系列,SS-SV,DEWE3-A4,TPI,TVX SERIES,RGA20,NRTES-1000 SERIES,FCPL,ΜV1,RSH系列,ZG SERIES,ID300,FMD,TPI系列,GATS-8600系列,S-CART,GATS-6300 SERIES,KS,CM,R-580,SS-SV SERIES,ANEX SERIES,LD SERIES,VP600GC,GE15FR PLUS,MD2,ANEX系列,NRTES-1000,P2H SERIES,FFB,VL系列,LS,RSH SERIES,RVL,VL-H SERIES,RVP,F600,SS-SV系列,S-FLAG,GATS-7500 SERIES,REC-92FT,DEWE3-PA8,ECO-KA,KCV1000-5AX,S-CART-V1000-LFT,RVL SERIES,RVP SERIES,R-700 SERIES,P2H,ZE16C,CPLS,S-CART-V500,HM500S,VM53RⅡ,GATS-7700,ANEX,NRTES-1000系列,HM-X6100,RWI,TVX系列,KA SERIES,S-CART-MINI,GATS-2000,PM4,VL-H,GATS-7700系列,CBZ,GH,GATS-8600 SERIES,R-700,R-5920系列,NRFEIS-3570,DFS SERIES,MVR-HX,MAF130EⅡ,BL-V20,ECO-KA SERIES,SERIES S-FLAG,RWI系列,HE,GATS-7800,R-5920

2022年12月 (December, 2022) - NIDEC - 商品及供应商介绍 - 第10版 (10th Edition) 代理服务技术支持采购服务

Trelleborg Fairprene®目录工业应用的高品质涂层织物

描述- 本资料介绍了Trelleborg Engineered Coated Fabrics公司生产的FAIRPRENE®系列工业涂层织物。产品包括各种风格的密封件、垫片和隔膜材料，具有耐化学性、耐温性、耐候性和防水性能。资料详细列出了不同材料的性能特性，如耐压、耐渗透、耐火焰等，适用于工业环境中的多种应用。

2024/3/6 - 特瑞堡 - 商品及供应商介绍代理服务技术支持采购服务

【选型】高昶自动化供胶系统/桌面式点胶机/落地式点胶机/点胶阀/点胶配件选型指南

目录- 公司简介供胶系统桌面式点胶机落地式点胶机点胶阀点胶配件

型号- 螺口点胶针头,GS-P50,小桶专用螺杆泵,GS-300LD,5加仑大桶螺杆泵,GS-300S,GS-400ZSJ,VH-400,GS-309,GS-306,GS-500SR,GS-305,GS-500,GS-303,GS-400LD,不锈钢压力桶,GS-P20,GS-830LD,GS-P40,GS-400SR,不锈钢分体式精密针头,GS-1150LD,GS-200S,GS-400S,GS-400SY,双螺纹不锈钢精密针头,GS-500S,GS-300SR,硅胶套筒,GS-400SJ,双胶筒螺杆泵

高昶 - 选型指南代理服务技术支持采购服务

MAXAIR（佳迈）锂电行业/泛半导体行业/3C/电子制造/智能手机行业应用产品选型指南

描述- MAXAIR成立于2006年，是一家集研发、生产、销售为一体的高端气动元件制造商。在锂电、光伏、半导体、医疗、液晶、3C电子等领域已成为国产气动元件领导品牌。产品线包括但不限于精密电磁/传感类、特气/特液阀类、气控高真空类、精密气缸等。

型号- MDDR,AHZ2K系列,MRJF,AHF2K系列,MRJF系列,MFD,MGE系列,M-VSC1,VNE,VZP,ASQB系列,VXA系列,M5Y,VHB,VHE,DCQ2系列,3FA系列,GVPV,5V系列,FME系列,EVPV,EPX5系列,VNP,AHZ2K,ASQB,FME,DCQ2,VHB系列,VHE系列,PVE系列,FMS系列,M5Y系列,EPX5,5Y系列,MK系列,MFD系列,MGE,AHF2K,FMS,3FA,MDDR系列,M-VSC1系列,AXQ系列,AXQ,VXA,PVE

2024/4/24 - MAXAIR - 选型指南代理服务技术支持采购服务

SATA（仕达通）喷枪/枪壶系统/呼吸保护产品/滤波器/配件选型指南

描述- In addition to the technologically outstanding SATA spray guns, other products such as cup systems, breathing protection systems and compressed air technology make SATA a system supplier for users such as vehicle partners, industry, carpenters and painters.

型号- 138958,213025,92502,145250,196832,1006081,76026,190298,64030,1101005,11502,88484,12831,72900,41384,160879,20461,1114305,75176,149617,125625,1061712,77347,76018,11510,147454,145276,20438,1008285,145268,2325,227215,147447,202390,172882,SATAMINIJET 4400 B HVLP,3657,159442,125617,68890,92510,41368,146134,145284,167056,201079,167049,190280,72918,1006099,125609,20412,160846,199075,1008227,125682,2350,127860,81406,138917,201087,145201,1061746,227231,1010553,134569,67595,127852,1008219,2360,99168,1010561,209809,92528,145219,154161,5868,154187,38166,160861,138933,134577,SATAGRAPH™ 1/3,90381,227249,167023,227256,167015,195925,154195,70789,154179,134585,138941,137612,147421,44834,167007,74237,149211,62257,146183,1013226,198614,125237,53785,47530,227272,1101089,86223,85373,13771,62265,4101,153700,74245,24422,1006916,53793,227264,86215,1013234,79921,210831,1002104,62273,47514,217489,1006940,163535,SATA® FILTER 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