简要介绍锂电池,锂电池安全案例分析

初期的本人电子器件机器设备由于功能损耗较小叫选用电池配电，随着着手机上、平板等手持式机器设备的普及化，功率密度较为高的锂电池慢慢走入家家户户。近些年新能源汽车、无人飞行器等很多技术化，更大大的规格及更高效率能量相对密度的锂电获得广泛运用。在享有科技创新产生的便捷和可口可乐的与此同时，你可以曾意识到每天随着你上下的许多商品，随时很有可能超级变身索魂凶手，给本人、家中和社会发展导致重大损失？新闻媒体上不时曝出因移动电源、新能源汽车说出起火造成安全事故或意外伤害，而举世震惊的三星手机爆炸着火案几乎将三星公司很多年累积的企业形象一举催毁，迄今危害并未彻底清除。

图1： 三星手机爆炸着火图

而许多令人震惊的电子产品发生爆炸着火的直接原因，都和锂电品质缺点相关。锂电的的应用涉及到生死一线间的要事，必须电子工程师在设计十分重视。

简略详细介绍锂电

通常说的锂充电电池也称之为磷酸铁锂聚合物锂电池，因存储和放出正电荷关键靠封装形式在充电电池里面的含金属材料磷酸铁锂的锂电池电解液而而出名，锂的化工活力极强，企业储能技术相对密度远高于一般的电池或传统化的铁矿充电电池。可是含磷酸铁锂的锂电池电解液碰到气体非常容易产生点燃，假如点燃过度强烈或者产生在密闭空间就有可能造成发生爆炸。详细的锂电一般由三部份构成，第一部分是锂电芯，第二一部分是电池保护板，此外是充电电池机壳。三者中间紧密相连，一同决策充电电池的质量和运用安全性。

锂电的锂电芯是充电电池的关键部件，是决策充电电池质量的最压根要素，对技术性、生产制造流程管控及原料质量规定极高。电子工程师依据设计产品规定，给予尺寸、工作电压容积等性能指标给锂电芯生产厂家，锂电芯生产商依照客户满意度开展锂电芯设计方案，说明书经彼此确定后逐渐宣布生产制造。通过材料准备、出模、开料、叠片、罐装、密封性、检测、衰老等几十到道复杂加工工艺，最后生产制造出一个个单锂电芯，再依据工作电压和容积规定组生成单芯、几串、多串等最后制成品。

锂电安全案例剖析

充电电池维护作用板是依据锂电芯特点设计方案的一块单独线路板，关键起限定锂电芯的蓄电池充电电流量和工作电压，过度充电过忽略温时维护锂电芯不会受到毁坏或发生爆炸着火等功效。一般中大型的锂电芯生产商有工作能力设计方案锂电池保护板，而技术水平不够的锂电芯生产商多依靠顾客或锂电池保护板设计公司给予对应的锂电池保护板。

锂电芯和锂电池保护板必须放进电池内才可以变成真真正正的意义上的充电电池，一种方法是立即内置在商品內部，也有许多是单独封装形式为一个电池，随后做为一个总体构件立即安裝固定不动在商品上。图2是产生烧糊起烟轻度安全事故商品的电池拆卸图。

图2：电池拆卸图

该充电电池为2个锂电芯串连方式，即图内左右两银白色控制模块。2个锂电芯的前面是充电电池维护作用板，左侧锂电芯下面是电池。从图上可以显著见到右侧的充电电池锂电芯已比较严重鼓包，正中间的电池保护板上面有显著的烧糊印痕，由于锂电池保护板充分发挥了功效，在存有产品质量问题的锂电芯产生液漏发生爆炸起烟着火前立即断开了电池充电电源电路，进而防止了很有可能造成的重大事故。

在另一起电子设备起火安全事故中，通过剖析清查，起火是由机器设备配备的锂电起火造成，起火后的充电电池碎片如下图3所显示。

图3： 起火后的充电电池碎片

进一步查证发觉，锂电芯生产商产品质量监管不紧，锂电芯自身存有安全风险；电池保护板有关基本参数不科学，尤其是过充过放电流量设定过大，无太热维护作用，造成有安全隐患的锂电芯蓄电池充电时太热鼓包，维护电源电路不可以立即断开电源电路，最后造成锂电芯开裂，锂电池电解液大规模排出，碰到气体后起烟着火。

锂电安全性设计方案

我国针对锂电及其锂电芯拥有严谨的验证规定，如以下文档均为强制条文：

GB 31241-2014 携带式电子设备用锂电池和锂电池组安全性规定；

GB/T 18287-2013 手机用磷酸铁锂电瓶及电瓶组总标准；

此外UL1642“ 锂电规范”也是有许多有关安规层面的规定。

这种安全性测试新项目均要检测下列新项目：

1、过电池充电；

2、强制性充放电；

3、短路故障检测；

4、热乱用；

5、扎针（容许液漏）；

6、压挤；

完成检测的最基本上规定是锂电池组不着火、不发生爆炸！！

可是实际却很惨忍，除一部分技术水平强的大企业商品能彻底达到以上所有规定外，许多充电电池生产商压根害怕确保大批交货的锂电芯可以根据热乱用和扎针压挤等几类较严苛检测规定。而品质有保障的知名品牌和一般的牌子中间同样容积和尺寸的锂电芯价钱通常会差50%以上，许多企业就宁可挑选存有非常大安全风险的成本低锂电芯。

此外像无人飞行器等必须充电电池一瞬间超聚合物电芯充放电工作能力造成锂电池保护板设计方案艰难，或者考虑到再加上锂电池保护板的本身成本费问题，有一些黑心公司便会不用锂电池保护板或者不加温维护作用，或者随便更改维护阀值等，造成锂电池保护板的作用缺失或一部分无效，一旦碰到不过关的锂电芯或者偏激应用标准，非常容易晾成祸事。

商品一旦产生起火或发生爆炸给企业产生极大危害，强烈要求电子工程师在设计方案锂电时遵循下列标准：

1、首选品质靠谱、加工工艺监管严苛、测试步骤标准，尤其是可以书面形式服务承诺，大批供应的商品也可以根据UL认证安规检测的知名品牌锂电芯；有战斗力的锂电芯厂商会从一开始就十分重视

2、依据设备的工作中情况和规定，用心测算并设定电池保护板各种各样主要参数，尤其是过充、亏电、过电流量、过流保护等；

3、尽量要提升太热维护电源电路并空出裕量；

4、有标准的尽量挑选带系统总线通讯的智能化锂电池保护板，可以根据即时监管锂电芯的情况尽早预警信息和解决，大大增加安全系数，自然智能化锂电池保护板的成本费也需要远远高于没有通讯作用的一般锂电池保护板。

5、高度重视电池的设计方案，必须考虑到锂电芯和锂电池保护板的安裝固定不动、必需的变形室内空间，充足光洁的表层，由于一切锂电芯在不断蓄电池充电全过程中俊辉造成变形，而电池内的毛边很有可能会捅穿锂电芯表层，进而造成液漏等，并且这类问题电池保护板是没法发挥保障功效的。

6、选用具备一定维护作用的充电头，在内嵌的电池保护板无效的情形下一部分具有保护功效。

结语：

锂电的安全性运用涉及到家家户户的性命和资金安全，但与此同时因为锂电池的价格较高，造成了许多企业不肯挑选特性好但价位高的充电电池。这一分歧是摆放在全部有关电子工程师眼前的一道难点，必须获得企业高层住宅的掌握和鼓励才可以从本质上解决困难。

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