锂离子电池的优缺点（锂电池组在优兰特EX50Li上的应用）

锂离子电池是世界上最高效的电池之一。我们所依赖的许多产品都使用锂离子电池。从我们的智能手机到笔记本电脑再到工业电动工具，锂离子电池可以使这些产品更长久。重要的是要了解这些产品及其安全性。

在过去几年中，有报道称产品包括锂离子电池的故障。电池导致过热，着火，在一些事故中，它爆炸了。当然，这些事件引起了人们的注意。但是，重要的是要理解为什么这些风险会成为现实。

由于电池故障引起的最着名的产品召回之一是三星的Galaxy Note 7.在100起危险事件中，全球召回了250万部智能手机。在某些情况下，电池故障会导致手机爆炸而导致受伤。所以发生了什么事？

根据Wired的一篇文章，“过热是由两个不同供应商提供的电池单独问题引起的。 。 。 [在]三星SDI中，电池周围的热封保护袋与其内部之间没有足够的空间，“这导致了短路。并且，“对于来自Amperex Technology Limited的电池，一些电池缺少绝缘胶带。 。 。电池一般也有薄隔膜，这增加了隔膜损坏和短路的风险。“

自Galaxy Note 7召回以来，三星进行了多次测试，以确保他们的手机保持安全，但此次召回证明，您对潜在风险的了解越多，您就越能做好准备并了解可能出现的警告信号。

关于锂离子电池需要了解的一点是它需要得到保护。而且，电池管理系统（BMS）就是这样做的。 BMS用于监控和保护锂离子电池，用于每个电池的电压，热保护，过流，电池平衡和故障检测。根据Dfr Solutions的报告，如果认为有必要，它们可以停止所有充电和放电电流，这有助于防止或控制热失控事件。因此，必须正确设计，集成和安装BMS以完成其工作并提供适当的保护。

有许多类型的故障可能导致热失控事件（TRE），陈明鹏：133-7212-3999这是由温度升高引起的电池内部的化学反应和/或短路。一旦启动它就像多米诺骨牌效应，热量继续加剧，直到没有任何反应。根据“电源杂志”的一项研究，“失败”在各种情况下都有多种定义。 。 。故障的一种描述假设故障仅取决于条件变量。一旦条件变量超过预定阈值，就发生故障。其他失效定义通过诸如性能（在不令人满意的水平上执行），功能（不能执行特定功能）和可用性（机器故障）等标准来判断“（Zhang，6008）。这意味着问题可能是过热，过度充电以及化学和金属污染，这些污染已引起对热量的更多关注，这可能导致火灾或爆炸。

需要保护锂离子电池。根据Sciencing的说法，“为了安全运行，制造商为锂离子电池组配备了一个保护电路，在充电和放电期间将电池的电压限制在一个特定的安全范围内。”锂离子电池周围的保护外壳有助于防止损坏对于产品，如果发生热失控事件，可以帮助防止潜在的伤害。

锂离子电池存在风险，但其价值和目的有很多好处。它们在小型包装中具有惊人的能量，可以为电动汽车，工业工具以及安全工具和设备提供动力，这些工具和设备是急救人员每天拯救生命所使用的。

使用锂离子电池有许多明显的好处。它们是便携式/无线，可充电，持久且重量轻。与其他任何电池相比，它们具有最佳的存储能量密度。

可能发生的潜在风险是不可预测的事件，这些事件正在影响统计数据。它们是科学的产物，需要计划风险。

德克萨斯大学奥斯汀分校的John Goodenough教授是新型锂离子电池的共同发明者。 Goodenough解释说，“火灾或爆炸是可能的，但不常见。 。 。如果没有人受伤或经济损失很少，有些失败不会被广泛报道，但易燃液体电解质总是存在潜在危险。

但是，研究和开发继续确保这种高功能，高效的电池是安全的。 “我们正在开发具有固体电解质的电池，以避免这些问题。我们使用独特而卓越的玻璃电解质。所有其他固体电解质的阳离子电导率太低，无法在50摄氏度以上运行，我们可以降到零下20摄氏度以下，“Goodenough教授解释说。

RAMFAN优兰特为消防行业，工业现场，海军等制造便携式通风设备（优兰特EX50Li）。他们的设备是为了保护人们免受潜在危险。锂离子电池是保持产品先进性和持久性的主要动力源。设计工程师采取了许多安全预防措施，以确保电池组不仅可以使用，而且可以保证操作员和设备的安全。

Scott Carroll是RAMFAN优兰特的设计工程师。自2008年以来，他一直在设计锂离子电池充电系统。在过去的十年和大量的教育中，他了解到在接近锂离子电池的设计时，您需要了解热管理压力。 “我们让它们通过通风口缓慢膨胀，否则：BOOM！”Carroll解释道。他继续解释保护性电池组中的通风口非常重要。它不允许电池组内部形成的毒素进入排烟风机通风;毒素被释放到开放的大气中。

RAMFAN优兰特解决的另一项安全预防措施是确保保护性电池组具有防水功能。电池组内部是IP67  - “IP”，意思是Ingress Protection; “67”的含义，它是潜水器。 IP67可保护监控锂离子电池的电池管理系统。如果水冲击BMS，上面讨论的许多潜在风险都会随之而来。并且，正如Carroll之前提到的那样，“BOOM！”他还解释说，电池组中有一个压力补偿阀，可确保内外压力相同，以防止故障。

RAMFAN优兰特将采取尽可能多的预防措施，以确保他们的锂离子电池受到保护和设置成功。他们的安全设备专门为高压工作人员设计，因此他们着手确保他们的产品能胜任这项任务。

锂离子电池对我们的产品来说是一笔巨大的资产，但重要的是要了解为什么会有一些事件让我们质疑他们的风险。热失控事件并不常见，但已经发生。它们是不可预测的，但是可以通过保护外壳，电池管理系统和照顾产品来防止爆炸或起火的风险。

参考：

张静亮和李杰。 “关于锂离子电池的预测和健康监测的评论。”电源杂志，第一卷。 196部。 15,2011，pp.6007-6014。，doi：10.1016 / j.jpowsour.2011.03.101

作者：Laura Canepa