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这些细小的针状金属,会造成微短路。由于,针很细有一定的电阻值,因此,电流不见得会很大。铜铝箔毛刺系在生 产过程造成,可观察到的现象是电池漏电太快,多数可被电芯厂或是组装厂筛检出来。而且,由于毛刺细小, 有时会被烧断,使得电池又恢复正常。因此,因毛刺微短路引发爆炸的机率不高。 这样的说法,可以从各电芯厂内部都常有充电后不久,电压就偏低的不良电池,但是却鲜少发生爆炸事 件,得到统计上的支持。因此,内部短路引发的爆炸,主要还是因为过充造成的。
锂电池通常有两种外型:圆柱型和方型。电池内部采用螺旋绕制结构,用一种非常精细而渗透性很强的聚乙烯薄膜隔离材料在正、负极间间隔而成。正极包括由钴酸锂(或镍钴锰酸锂、锰酸锂、磷酸亚铁锂等)及铝箔组成的电流收集极。负极由石墨化碳材料和铜箔组成的电流收集极组成。电池内充有有机电解质溶液。另外还装有安全阀和PTC元件(部分圆柱式使用),以便电池在不正常状态及输出短路时保护电池不受损坏。
由于手机有数亿只,要达到安全,安全防护的失败率低于一亿分之一。由于,电路板的故障率 一般都远一亿分之一。因此,电池系统设计时,有两道以上的安全防线。常见的错误设计是用充电器(adaptor)直接去充电池组。这样将过充的防护重任,完全交给电池组上的保护板。虽然保护板的故障率不高,但是,即使故障率低到百万分之一,机率上还是天天都会有爆炸事故发生。 电池系统如能对过充、过放、过电流都分别提供两道安全防护,每道防护的失败率如果是万分之一,两道防护就可以将失败率降到一亿分之一。
常见的电池充电系统方块图如下,包含充电器及电池组两大部分。 充电器又包含适配器(Adaptor)及充电控制器两部分。适配器将交流电转为直流电,充电控制器则限制直流 电的大电流及高电压。电池组包含保护板及电池芯两大部分,以及一个 PTC 来限定大电流。适配器交流变直流作用:电控制器限流限压。充电器作用: 保护板过充、 过放、过流等防护。
电池系统设计时,对过充、过放、与过电流分别提供两道电子防护。 把保护板拿掉后充电,如果电池会爆炸就代表设计不良。 上述方法虽然提供了两道防护,但是由于消费者在充电器坏掉后,常会买非原厂充电器来充电,而充电 器业者,基于成本考虑,常将充电控制器拿掉,来降低成本。结果,劣币驱逐良币,市面上出现了许多劣质 充电器。这使得过充防护失去了道也是重要的一道防线。而过充又是造成电池爆炸的重要因素,因 此,劣质充电器可以称得上是电池爆炸事件的元凶。 当然,并非所有的电池系统都采用如上图的方案。在有些情况下,电池组内也会有充电控制器的设计。
电池组作用: 限流片。电池芯以手机电池系统为例,过充防护系 统利用充电器输出电压设定在4.2V 左右,来达到层防护,这样就算电池组上的保护板失效,电池也不会被过充而发生危险。第二道防护是保护板上的过充防护功能,一般设定为4.3V。这样,保护板平常不必负责 切断充电电流,只有当充电器电压异常偏高时,才需要动作。
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