電池討論區鋰電池的安全保護機制與充電安全性

鋰電池的充電,跟手機或是pda等等商品都大同小異,
只要是使用鋰電池/鋰聚合物電池,都差不多
所以大家都可以看看這一篇


鋰電池的充電首重安全性

鋰電池商品應用,安全性有以下幾個關卡


1.主機端或者充電器端,會有滿電電壓截止充電保護,
不管是小型單cell 的 4.2v 滿電
或者數位相機的 8.4v 兩串
或者筆記型電腦的 12.6v 三串
都會在上述滿電電壓或以下就截止充電,
以避免過充情況發生危險

某些副廠廉價座充會將電池過充,
其原因是因為產品品質不良,
或者因為廠商設計是就故意要微過充,
讓使用者以為可以充比較飽,
但是實際上市增加危險性及縮短電池組的壽命




2.鋰電池組本身的保護
市售商品化鋰電池組,必然會有保護電路控制充放電,
保護電路主要具備三個基本功能
一 過充保護
以避免鋰電池組被過充,高於一定電壓時會被切斷充電迴路,
該電池組於此時只能放電,不能充電

二 過放保護
鋰電池單cell最低工作電壓需在3v以上,低於3v時會對電池本身的壽命及效能,
產生不可回復性的損害,所以在低於一定電壓時,保護線路會跳脫,使該顆電池無法放電,
只能充電

三 短路保護
為避免因電池外部線路短路造成危險,保護線路設定有短路保護,
若是被外部短路,或者強大電流突然影響迴路,保護電路會跳脫,使電芯無法被充電放電,
等於讓電芯與外部電路完全阻絕,以確保鋰電池芯的安全

以上三個保護是鋰電池組的基本要求,但是在某些條件下會失效,
或者沒有以上功能
I. 廠商偷料,或採用劣質保護電路板
這種情況在大陸低價商品中常見,
為了成本考量,把過放線路拿掉,只留下過充與短路保護(因為過放不會造成危險),
或者用廉價的 ic 或二次回收 ic.....

II. 使用者刻意取消保護功能
某些動力模型玩家,為了求瞬間大電流放電,
所以只使用無保護線路的鋰電池芯,這種電池組需要特別注意安全性

III.超過原始設計承載使用
例如超過保護電路板設計的衝突波,
或者連續或多次數的瞬間過充,將可能使保護板故障,使保護失效

某些保護電路板還會加上溫度保險絲以及溫控 IC,
其目的都是為了 "充電過程中" 或防止短路危險 的多一道保障與安全性,
對於過放電是沒有幫助的


四 鋰電電芯的保護
鋰電池在生產時就考慮到有風險性,除了商品化產品必須經過 UL 安全性認證才可販售之外,
除了保險與品管,鋰電池設計也會包含安全性機制

一般常見的有 "防爆線" 與 "洩氣閥" 兩種機制

防爆線為較早期且較為低成本的鋰電池安全裝置,
原理是在鋰電池罐體加工出某一處強度較弱的缺口,
若是罐體內部壓力李基到一定程度,
罐體會破裂,使壓力釋放,減輕危害

洩氣閥則更進一步,採用鋁箔或其他方式,在罐體壓力累積到一定程度後,
能更快速的反應洩出電池內部的壓力,洩氣閥的反應較快,
安全性較防爆線要高,但是成本較防爆線要高出甚多,
一般多為日系廠商等優先導入採用(因為對安全性的要求較高)

某些大陸中低價位電芯廠的電芯產品,
為了成本考量,連防爆線都只是做做樣子,
其安全性與真實擁有防爆線的商品相較,那又是大大不如了

坊間很多副廠鋰電池商品 "號稱" 安全防爆,
事實上只是拿防爆線或是洩氣閥這種 "基本的" 鋰電池安全機制做文章,
充其量只是一種愚民方式,非常不可取,
鋰電池沒有絕對安全不會有意外的,
正確的儲存/使用,以及優良的品質品管,
才是確保安全的根本



大家注意基本的幾個要點就可安全的使用鋰電池商品

1.使用原廠電池充電器,或者使用原廠機充(旅充)時,
只需要充到充電指示燈熄面,或者顯示充電完成即可,不需要再繼續接電源充電,
因為此時已達截止充電電壓, "正常狀態" 下,也不能繼續充電,
你持據接著電源也沒有效用

2.使用副廠座充時,因為副廠座充常會為了兼顧效率,所以有兩段式充電,
在變燈之前採快速充電,充到80~95%時就會先行變燈,
此時若是你要將他完全充飽,需要持續放在座充上讓她小電流慢充,
不過最久也會在兩小時內完全充飽(依各機型及廠商設計而有不同),
所以,兩小時內請將電池移除,不要傻傻的放在座充上增加危險性


建議各位看完此篇後,也一起看看精華區中的 鋰電池/充電器使用安全規範
以及 其他精華區中的文章

且推廣這些正確的資訊給您認識的朋友,
讓那些錯誤的資訊不要再流傳了~

極致電能 於 2016-05-28 15:31:39 修改文章內容