リチウムイオン電池保護機構

誤った使用は寿命を縮め、爆発を引き起こす可能性さえあるため、リチウムイオン電池の設計にはさまざまな保護メカニズムが追加されています。

回路を保護する

過充電、過放電、過負荷、および過熱を防ぎます。

排出する

その防爆機能のために、電池業界の人々は防爆穴または防爆ラインとも呼ばれます。 原理は非常に単純です。 シェルの表面よりわずかに細い線または穴がシェルの表面に描かれます。 バッテリーコアが短絡すると、短時間でバッテリー内部に大量のガスが発生し、圧力が急激に上昇します。 圧力が過負荷になると、防爆穴がシェルの他の部分よりも薄いため、バッテリー全体の爆発の危険を回避するために、ガスが防爆穴で漏れます。

ダイヤフラム

バッテリーコアの正と負のプレートを分離して、巻線コア内の正と負のプレートが直接接触して短絡を引き起こさないようにします。 微視的な観点から、ダイアフラムの表面はメッシュ構造であり、通常はPPとPEに分割され、PEとPPの複合材料もあります。 。

セパレータは通常、厚さと幅で分割されます。 アルミシェルリチウムイオン電池に使用されるセパレーターの厚さは通常16um、18um、20umなどであり、パワーバッテリーに使用されるセパレーターの厚さは30um以上が主流です。

形で区別すると、ロールとストリップがあります。 圧延ダイヤフラムは、カット幅のダイヤフラムを紙管に巻き付けて、お客様が単一のダイヤフラムの長さをカットできるようにします（形状は透明な接着剤に似ています）。 ストリップダイアフラムは、顧客から提供された長さ、幅、厚さ、およびその他のパラメータに従って、サプライヤによってストリップダイアフラムに直接カットされます。 圧延ダイヤフラムの利点は、汎用性が高いことですが、切断にはより多くの人員が必要です。 ストリップダイヤフラムの利点は、手動で切断せずに使用できることですが、汎用性は高くありません。

バッテリーの内部温度が高すぎてバッテリーの爆発を防ぐと、ダイヤフラムが溶ける可能性があります。 電池の内部温度が130度（リチウムイオン電池の国家標準GB 18287-2000）に達すると、ダイヤフラムのメッシュ穴が閉じられ、リチウムイオンの通過を防ぎ、内部抵抗を（2kΩに）増加させます。 ）バッテリーの内部温度が上昇し続けるのを防ぐために高機能、それによってバッテリーを爆発の危険から保護します。

ベントとダイヤフラムが作動すると、バッテリーは永久に故障します。

リチウム電池ドラムシェル

リチウムは、化学周期表で最も小さく、最も活性の高い金属です。 サイズが小さく、容量密度が高いため、消費者やエンジニアに広く歓迎されています。 ただし、化学的性質が活発すぎるため、非常に高いリスクが発生します。 リチウム金属が空気にさらされると、酸素と激しく反応して爆発します。 安全性と電圧を向上させるために、科学者たちは、リチウム原子を貯蔵するためのグラファイトやコバルト酸リチウムなどの材料を発明しました。 これらの材料の分子構造は、リチウム原子を貯蔵するために使用できる小さなナノスケールの貯蔵グリッドを形成します。 このように、電池のシェルが破裂して酸素が入ったとしても、酸素分子が大きすぎてこれらの小さな貯蔵セルに入ることができないため、リチウム原子が酸素と接触して爆発を防ぐことができません。

このリチウムイオン電池の原理により、人々は高い容量密度を得ながら、安全という目標を達成することができます。 リチウムイオン電池を充電すると、正極のリチウム原子が電子を失い、酸化されてリチウムイオンになります。 リチウムイオンは電解質を通って負極まで泳ぎ、負極の蓄電池に入り、電子を獲得します。電子はリチウム原子に還元されます。 放電するときは、手順全体が逆になります。 電池の正極と負極が直接接触して短絡するのを防ぐために、短絡を防ぐために多くの細孔を持つダイヤフラム紙が電池に追加されています。 優れたダイヤフラム紙は、バッテリーの温度が高すぎると自動的に細孔を塞ぎ、リチウムイオンが通過できないようにして、武道を無駄にし、危険を防ぎます。