鋰電池的安全設(shè)計(jì)

發(fā)布時(shí)間：2024-04-29　　瀏覽：2806次

鋰電池的生產(chǎn)離不開(kāi)鋰這個(gè)元素，鋰元素是化學(xué)周期表上直徑*小也*為活潑的金屬。體積小且容量密度高，廣受工程師的歡迎。不過(guò)，其化學(xué)特性太活潑，也帶來(lái)了很高的危險(xiǎn)性。鋰金屬暴露在空氣中時(shí)，會(huì)和氧氣發(fā)生激烈的氧化反應(yīng)而爆炸。

所以為了提升安全性與電壓，科學(xué)家們發(fā)明了用石墨還有鈷酸鋰等材料來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這些材料的分子結(jié)構(gòu)，形成了納米等級(jí)的細(xì)小儲(chǔ)存格子，能用來(lái)儲(chǔ)存鋰原子。這樣一來(lái)，就算是電池外殼破裂，氧氣進(jìn)入，也會(huì)因?yàn)檠醴肿犹?，進(jìn)入不了這些細(xì)小的儲(chǔ)存格，這樣鋰原子就不會(huì)和氧氣接觸而避免發(fā)生爆炸。

鋰電池的這種原理，讓人們?cè)讷@得其高容量密度的同時(shí)，也能達(dá)到安全的目的。鋰離子電池充電時(shí)，正極的鋰原子會(huì)喪失電子，氧化為鋰離子。鋰離子經(jīng)由電解液游到負(fù)極去，進(jìn)入負(fù)極的儲(chǔ)存格，并獲得一個(gè)電子，還原為鋰原子。

放電時(shí)，整個(gè)程序就倒過(guò)來(lái)。為了避免電池的正負(fù)極直接碰觸而出現(xiàn)短路，鋰電池內(nèi)會(huì)再加上一種擁有眾多細(xì)孔的隔膜紙，來(lái)預(yù)防短路。好的隔膜紙還能在電池溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉細(xì)孔，使得鋰離子無(wú)法穿越，進(jìn)而避免危險(xiǎn)的發(fā)生。

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