分析鋰電池在設(shè)計(jì)中的安全特性

鋰電池的制造商除了整個(gè)電池組內(nèi)的保護(hù)電路外，還包括內(nèi)部保護(hù)裝置，以防止過(guò)熱和過(guò)壓。典型的保護(hù)裝置是：

排氣板/排氣管離開(kāi)標(biāo)簽：電池單元內(nèi)壓力的過(guò)度增加主要是由于過(guò)多的異常發(fā)熱或過(guò)度充電引起的。通風(fēng)口可以安全釋放氣體。

正溫度系數(shù)（PTC）：PTC充當(dāng)電流保險(xiǎn)絲和熱熔絲，因此，當(dāng)抽取過(guò)大電流時(shí)，PTC的電阻增加，導(dǎo)致產(chǎn)生的熱量增加。選擇PTC的電阻，使其以預(yù)定電流跳閘。

分離器：當(dāng)分離器達(dá)到其定義的溫度（通常為130℃）時(shí)，孔隙被材料熔化阻塞，阻止電流在電極之間流動(dòng)。分離器有時(shí)也稱為關(guān)閉分離器。

溫度保險(xiǎn)絲：一些棱形電池有一個(gè)附加功能，熱保險(xiǎn)絲，故障條件下限制電流。

保護(hù)電路通常也安裝在電池組內(nèi)，該電池組由定制設(shè)計(jì)的集成電路組成，該集成電路監(jiān)控電池并防止過(guò)充電，過(guò)放電和過(guò)電流。這與兩個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管（FET）器件組合控制充電和放電。還有一種溫度傳感裝置（熱敏電阻），設(shè)計(jì)用于在溫度過(guò)高的情況下通過(guò)控制IC調(diào)節(jié)保護(hù)作用。
鋰電池

鋰電池的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)

鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

高能量密度：與其他電池技術(shù)（如鎳鎘電池）相比，鋰電池的能量密度更大，有機(jī)會(huì)增加容量，例如通過(guò)向陰極添加更多鎳。

小封裝尺寸和重量：鋰電池是便攜式消費(fèi)產(chǎn)品的理想選擇。設(shè)計(jì)人員可以選擇使用通常比19毫米薄的棱柱形封裝，或鋰聚合物封裝，通常薄于5毫米。除了尺寸優(yōu)勢(shì)之外，由于化學(xué)性質(zhì)（例如固體/凝膠電解質(zhì)而不是液體電解質(zhì)）和所使用的包裝（例如箔），還減輕了重量。

記憶效應(yīng)：與鎳鎘電池（NiCd）不同，鋰電池不會(huì)受到記憶效應(yīng)的影響。記憶效應(yīng)發(fā)生在一段時(shí)間內(nèi)電池一直被部分使用然后完全充電，這導(dǎo)致快速放電的出現(xiàn)。在現(xiàn)代電池中，這更可能是由于反復(fù)過(guò)充電導(dǎo)致電壓下降而導(dǎo)致板堵塞，這增加了內(nèi)阻，從而降低了電池的電壓。

低放電率：與其他可充電電池相比，鋰離子電池具有較低的自放電率，這意味著它們可以長(zhǎng)時(shí)間不使用。

鋰電池的缺點(diǎn)

保護(hù)：鋰電池對(duì)溫度敏感，化學(xué)成分復(fù)雜，因此需要電路來(lái)保護(hù)電池免受過(guò)充電，過(guò)放電和過(guò)熱的影響。

過(guò)早老化：鋰電池隨著時(shí)間的推移易受容量惡化的影響;但是，在涼爽的環(huán)境中存放電池可以減少影響。一旦電池由制造商發(fā)貨，重要的是盡快使用它以便為最終用戶提供盡可能長(zhǎng)的電池壽命。

化學(xué)：由于鋰的性質(zhì)，嚴(yán)重的溫度或機(jī)械沖擊會(huì)導(dǎo)致通風(fēng)和可能的熱失控。這需要比其他形式的電池技術(shù)更廣泛的測(cè)試，以證明最終電池產(chǎn)品的穩(wěn)定性并防止?jié)撛诘目深A(yù)見(jiàn)的誤用。

生產(chǎn)成本：與其他類型的可充電電池相比，生產(chǎn)成本可以很高。