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充电宝为啥总爆炸?锂电池技术全解析!

时间:04-19 来源:3721RD 点击:

会撑破外皮,气体泄漏出去,由于故障电池虽然也会失效,但避免了爆炸。

同型号聚合物电池,左边正常,右边鼓包了,但也因此没有爆炸

聚合物电芯有鼓涨的空间

18650电芯也有安全阀,一旦产生气体压力增加到一定程度阀门会切断电路,于是电池就没有电压也不能继续使用了,但是很多国产18650的阀门并不可靠,所以相比聚合物可以鼓包的特性来说,18650电芯确实更容易爆炸。

钢壳没有空间泄放气体,爆炸

而且采用三元材料的锂电池只要正极物质暴露在空气中,与其中的氧、水接触,都极易发生燃烧,我从前还认为松下、三洋这些品牌的不会,只有国产的垃圾电芯才会燃烧、爆炸,后来看过一期锂电池爆炸的科普节目,发现只要刺穿18650电芯他们全部都会燃烧。进口高档和国产只是在安全阀门上有差异才导致了进口的更安全。

传言:电量显示为什么经常不准?

移动设备的电池电量显示目前有2种做法,一种是苹果早在iPhone3GS就开始用的库仑计测电量,是统计流过的电荷数量,所以精确度很高。另一种是电压拟合方式判断电量,这种方式误差大。

三元材料锂电池 放电曲线

这是一个容量2600mAh三元材料锂电池,1A放电,25℃下的放电曲线,纵轴是电压,横轴是时间。手机生产中采购同一型号电池,一致性好的电池的放电曲线几乎相同,把电量百分比对应的电压点记录下来,就可以形成一个【电压-电量】的对照表,只要测量电压,就能对应知道剩余电量。这就是电压拟合的原理。但我们会发现,A段电压随电量变化比较明显,B段电量变化很多,但电压不怎么变。所以B段电量显示的误差就更容易大。这是误差产生的原因之一。

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另一个原因对误差产生更大的影响:温度。

温度变化对电量测量误差的影响

同一颗电池不同温度下放电曲线不同,上图就是刚刚那颗电池在15℃和25℃下的放电曲线,一个温度对应一条线,两个绿点是电压相同的点,按刚刚【电压-电量】对照表去显示电量,就会造成10%的误差,那么你说这不要紧,可以在5℃、15℃、25℃、35℃……不同温度下测试后多做几张对应表,显示电量前先测温度,再判断用哪张【电压-电量】对照表,问题不就解决了吗?没错,这样确实能进一步减少误差,但我要说,放电曲线的变化还随负载也有相当大的变化呢,还随电池所处的寿命周期的位置也有小幅度变化呢。你难道为了显示电量,要做出一张【n种温度×m种负载×q种寿命点 - 电量】的对照表吗?差不多得了,又不是做实验。于是低成本的移动设备不愿意用库仑计,也就干脆不用数字显示了,成本又高又不准,干脆设四个LED灯,每个灯代表25%电量,管他准不准。

全文总结:

这篇文章并没有说的太全,比如磷酸铁锂电池在低温下(-10℃)容量减半,在-30℃下甚至无法工作;锂电池为什么不能低于0℃充电;过充和过放后电池是如何损坏的;手机电池鼓包是不是电池质量问题等等。但这篇文章已经很长了,以后有空再写吧,感兴趣的朋友可以点个赞、收个藏、定个阅……

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