什么是锂电池过充,如何防止锂电池过充?
电池过充实指锂电池电压超过电池电压上限以后,锂电池内部会开始产生不可逆的副作用。过充电压愈高,危险性也跟着愈高。
以三元锂为例,三元锂电芯电压高于4.2V后,正极材料内剩下的锂原子数量不到一半,此时储存格常会垮掉,让电池容量产生永久性的下降。如果继续充电,由于负极的储存格已经装满了锂原子,后续的锂金属会堆积于负极材料表面。这些锂原子会由负极表面往锂离子来的方向长出树枝状结晶。这些锂金属结晶会穿过隔膜纸,使正负极短路。有时在短路发生前电池就先爆炸,这是因为在过充过程,电解液等材料会裂解产生气体,使得电池外壳或压力阀鼓涨破裂,让氧气进去与堆积在负极表面的锂原子反应,进而爆炸。因此,锂电池充电时,一定要设定电压上限,才可以同时兼顾到电池的寿命、容量、和安全性。因此三元锂最理想的充电电压上限为4.2V 。
然而,磷酸铁锂由于其锂离子理论利用率为100%,因此不容易出现这类问题。
要防止锂电池过充,你可以采取以下措施:
- 使用专用充电器:使用设计用于锂电池的专用充电器,因为它们通常配备了充电保护功能,可以在电池充满后自动停止充电,避免过充。
- 使用专用电池管理系统(BMS):确保你使用的充电器和设备配备了适当的BMS,它可以监测电池的电压和温度,并在需要时停止充电,以防止过充。
- 定期检查充电器和电池状态:定期检查充电器和电池的状态,确保它们正常工作。如果发现任何异常,及时更换或修复充电器。
- 避免高温环境充电:避免在高温环境下充电,因为高温会增加电池内部压力,加速电池老化并增加过充的风险。