过充电是什么(锂离子电池在过充条件下的安全性是一大问题)

主要是指电池在充电时，在充满情况后继续充电。这种行为可能导致电池内压升高、电池变形、泄漏等现象，电池特性也将显著减少和损坏。

简述

过充实际上是正常充电的延续，充电量较大，目的是补偿正常充电的不足。由于充电不足或其他原因，极片上的一些硫酸铅没有完全恢复为有效物质，因此必须彻底清除，以防止长期积累成难以恢复的硫酸铅。

经常负责工作的电池，每月至少充电一次；负荷较轻的电池可以每2月至3月充电一次。

过充方法一般有以下两种：

（1）充电已到期，改为正常充电率的一半电流继续充电。当电压和液压达到最高值时，继续每小时观察电池的电压和比例，共四次。如果几次没有变化，直到极端气体强烈；

（2）充电到最后，终止充电一小时，然后改为正常充电率的一半电流，直到空气停止一小时，重复两到三次，直到电压和重量没有变化，然后充电到强空气。

除上述定期过充电外，所有有下列情况的电池都必须过充电。

1．下列放电电压至要求最终电压；

2．放电后，经过很长时间，没有充电；

3．异常大电流放电后，或多次未充电；

4．极片显示不良情况或电解液中含有杂质的混合物；

5．长期未使用的；

6．小电流长时圈深放电（即超过额定容量放电）；

7．半浮充供电超过规定期限。

安全性难题

原理

当锂电池被误用或滥用时，它可能会导致过度充电。过度充电时，由于电池内部产生大量气体，存在爆炸隐患，对小型电池的研究较多；锂离子动力电池充放电电流大，不易排热，过度充电更容易导致安全问题，这方面的研究较少。过度充电对电池安全影响很大，因此电池本身的高耐过充能力是锂离子动力电池商业化的前提。

锂电池过充时的安全性是个大问题。锂离子电池过充时，电池电压随极化的增加而迅速上升，导致正活性成分结构的不可逆转变和电解质分解，产生大量气体，释放大量热量，使电池温度和内压急剧增加，存在爆炸、燃烧等隐患。为避免过充，一般采用专用充电电路或安装安全阀，提供更多的过充保护；也可采用正温指数电阻（PTC），正温度系数电阻可使电池过充而升温，增加电池内阻，限制过充电流。也可使用专用隔膜，当电池异常使隔膜温度过高时，隔膜孔收缩堵塞，防止锂离子转移，避免过充。

上述方法有一定的效果，但提高了电池的成本和复杂性，根据电池电压的检测来确定电池的过充状态，通常是错误的，不能完全消除过充造成的安全问题。根据添加剂完成电池过充的内部维护，对简化电池制造工艺、降低成本具有重要意义。添加剂维护方法主要有氧化还原保护和电汇聚维护两种。其中，氧化还原的内部维护原理应在电解液中添加产生氧化还原对的添加剂，如二茂铁和化合物，Fe、Ru、Ir 和 Ce 菲咯啉、联吡啶络离子、化合物、噻啉等。这些添加剂在电池正常充电时不参与氧化还原反应。当充电电压超过一定值时，添加剂首先在正级氧化，氧化产物扩散到负级恢复，恢复产物扩散到正级氧化，整个过程循环，直到电池充电完成。电汇聚维护应在电池中添加一些聚合物单一分子，如联苯、呋喃、环己苯及其化合物等芳香化合物。当电池充电到一定电位时，会发生电聚合反应，因为负极表面产生的导电聚合物膜导致电池内部微短路，使电池自放电到安全状态。电汇聚产物可以提高电池的内阻，增加内压，提高与之共用的保护设备的敏感性。如果这种方法和 PTC 等待保险装置合用，可减少锂电池中的安全隐患。

锂电池充电如果使用专用充电器，充电电压一般限制在 4.2V 在此期间，电池不会有任何安全风险。但是，如果不选择专用充电器，或者充电器无效，导致电池严重过度充电，可能导致电池火灾和爆炸。电池充电操作非常重要，否则存在严重的安全问题。

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