保障18650鋰電池安全技術(shù)的方法
18650鋰電池的電芯在內(nèi)部硬件設(shè)計有兩重保護,分別是CID(Current Interrupt Device)泄壓安全閥和PTG(Positive Temperature Coeff icient)熱數(shù)電阻。其中安全閥是每一顆18650電芯的標配,也是最重要的一道防爆屏障,沒有之一。
ClD和PTC的工作原理:當電芯內(nèi)部遙度異常,由于過充電、短路等原因產(chǎn)生大量氣體,氣壓升高到1.0-1.2Mpa時,安全網(wǎng)上的統(tǒng)型鋁片會向上彈起,與下面的鋁片脫需接觸,使電路立即新開,若是壓力繼續(xù)上升,安全閥將破裂,開啟排除內(nèi)都氣體使內(nèi)部壓力釋放出來,避免壓力過高造成爆炸。而Prismatic方形軟包漿的電芯,內(nèi)部氣壓升高時,最常見的是“懷孕”鼓包現(xiàn)象。其次PTC熱數(shù)電阻,當電池輸入輸出電流過高時,PTG會發(fā)熱升溫,當溫度達到預(yù)設(shè)值時,PTC電阻會突然墻大,切新外界電流輸入電芯或阻止電芯內(nèi)都電流輸出,讓電芯停止工作。除了以上兩者外,電池還有不為人知的第三道防線——隔膜。當電池升溫到160攝氏度以上時,隔膜中的微孔會閉合,使正負極被物理隔離,電池自然不會再輸出電流。
既然18650電芯本身是如此安全,為何移動電源起火事故依然不算罕見呢?奧秘就在移動電源本身。移動電源的外充等組件往往常用到塑料。塑料本身是易燃物,遞到高溫可以自燃。合格移動電源的USB翰出有短路保護,所以當輸出被短路時不會有大電流通過。但是移動電源內(nèi)部還有從18650到電路板的集片或者導(dǎo)線等連接。若是這都分不幸短路了,那么輸出短路保護是完全無能為力的。而18650電芯本身的PTC只是在電池本身過熱之前能夠切新電池的電流,由于電池的熱容量很可觀,升溫沒有那么快,或許在導(dǎo)線、寡片都燒紅的情況下,電池還沒有熱到切新輸出。這樣燒紅的缺片和外充的塑料接觸,發(fā)生火災(zāi)也就在所難免了。
合格的移動電源往往對18650到電路板的導(dǎo)體進行多重絕緣,且所用的絕螺體是耐高溫300度的高溫聚酸亞胺膠帶(麥拉片)和阻燃的青保紙。同時這段導(dǎo)體有適當?shù)墓潭ㄔO(shè)計,防止機械沖擊下導(dǎo)體移動或變形。從而最大限度的保證短路不會發(fā)生。