德州EPS电源在科技飞速发展的今天，各种移动的电子设备在人类生活中大量应用，锂电池也随之迅速发展成为二次电池领
趋势。而随着信息技术、电子技术、控制技术的发展，各种先进技术已广泛应用在UPS的设计开发和生产过程中
，
1、内部短路是如何形成的：锂离子电池的大的隐患是应用钴酸锂的锂离子电池在过充的情况下（甚至正
常充放电时），锂离子在负极堆积形成枝晶，刺穿隔膜，形成内部短路。
2、 产生大电流：外部短路，内部短路将产生几百安培的过大电流
i. 外部短路时，由于外部负载过低，电池瞬间大电流放电。在内阻上消耗大量能量，产生巨大热量。
ii. 内部短路，主要原因是隔膜被穿透，内部形成大电流，温度上升导致隔膜熔化，短路面积扩大，
进而形成恶性循环
3、 气体是哪里来的：锂离子电池为达到单只电芯 3 － 4.2V 的高工作电压（镍氢和镍硌电池工作电压为
1.2V ，铅酸电池工作电压为 2V ），必须采取分解电压大于 2V 的有机电解液，而采用有机电解液在大电流，
高温的条件下会被电解，电解产生气体，导致内部压力升高，严重会冲破壳体
4、 燃烧是如何发生的：热量来源于大电流，同时在高电压（超过 5V ）情况下，正极锂的氧化物也会发
生氧化反应，析出金属锂，在气体导致壳体破裂的情况下，与空气直接接触，导致燃烧，同时引燃电解液，发
生强烈火焰，气体急速膨胀，发生爆炸。
5、 聚合物电池是否会有安全性问题：聚合物电池与锂离子电池的区别在于电解液为胶状、半固态，锂离
子电池电解液为液态。所以，聚合物电池可以使用软包装，在内部产生气体时，可以更早的突破壳体，避免气
体聚集过多，产生激烈涨裂。但聚合物电池并没有从根本上解决安全性问题，同样使用钴酸锂和有机电解液，
而且电解液为胶状，不易泄漏，将会发生更猛烈的燃烧，燃烧是聚合物电池安全性大的问题。
二、 如何解决大容量锂电池的安全性问题
锂离子电池的安全性问题，并不是外围问题，而是一个基于材料技术的本质问题。
在材料技术上取得突破：
1、 选择安全的正极材料，目前的正极有钴酸锂和锰酸锂两种量产的材料产品。钴酸锂在小电芯方面是很
成熟的体系，由于钴酸锂在分子结构方面（ LiCo ）的特点：充满电后，仍旧有大量的锂离子留在正极，当过
充时，残留在正极的锂离子将会涌向负极，在负极上形成枝晶是采用钴酸锂材料的电池过充时必然的结果，甚
至在正常充放电过程中，也有可能会有多余的锂离子游离到负极形成枝晶。所以手机电池频频发生爆炸事件，
一方面是由于保护电路失效，但更重要的是在材料方面并没有根本的解决问题。同时钴酸锂的氧化性强，在
175 度时就会分解，壳体泄漏，与空气接触，发生燃烧、爆炸。
2、 选择锰酸锂材料，在分子结构方面保证了在满电状态，正极的锂离子已经完全嵌入到负极炭孔中，从
根本上避免了枝晶的产生。同时锰酸锂稳固的结构，使其氧化性能远远低于钴酸锂，分解温度超过钴酸锂 100
度，即使由于外力发生内部短路（针刺），外部短路，过充电时，也完全能够避免了由于析出金属锂引发燃烧
、爆炸的危险。
3、 选择热关闭性能好的隔膜，隔膜的作用是在隔离电池正负极的同时，允许锂离子的通过。当温度升高
时，在隔膜熔化前进行关闭，从而使内阻上升至 2000 欧姆，让内部反应停止下来。
4、 防爆阀：当内部压力或温度达到预置的标准时，防爆阀将打开，开始进行卸压，以防止内部气体积累
过多，发生形变，终导致壳体爆裂。
5、 保护电路：通常保护电路需起到防止过充电，过放电，超大电流的作用。主要原理是通过测量每一只电芯
的电压和总电流，控制开关电路进行整个回路的关断，在电路的设计上并没有过高的难度。但保护电路的设计
是否合理，可靠性是否足够高，是考验生产厂商的能力。保护电路是基于大约数十个个电阻、电容，开关 MOS
管等电子元器件组成的 PCB 电路，各个元器件都存在失效的可能性。失效的保护电路会出现开路或导通两种状
态，当开路时会导致用户不能使用电池组，而导通的状态将会考验电芯抗过充的能力。
、FEPS应急电源。 由于动力型应急电源(EPS)中有变频器, 变频器输出的是高压、大电流,因此会产生强烈的干
扰。干扰通常可分为传导干扰和幅射干扰,通常两种干扰同时存在。我们通过以下措施加以抑制。
1.加装输入滤波器
滤波是一种抑制传导干扰的方法。例如在电源输入端接上滤波器，可以抑制来自电网的噪声对电路本身的侵
害，也可以抑制由电路产生并向电网反馈的干扰。电源滤波器作为抑制电源线传导干扰的重要单元，在设备或
系统的电磁兼容设计中具有极其重要的作用。它不仅可抑制传输线上的传导干扰，同时对传输线上的辐射发射
也具有显着的抑制效果。在滤波电路中，选用穿心电容、三端电容、铁氧体磁环，能够改善电路的滤波特性。
适当的设计或选择合适的滤波器，并正确地安装滤波器是抗干扰技术的重要组成部分，具体措施如下： 在交流
电输入端加装电源滤波器，其电路如图1所示。图中L2、L3、C3、C4用于抑制差模噪声，一般取L2、L3为100～
700μH,C3、C4取1～10μF。L1、C1、C2用于抑制共模噪声，可根据实际情况加以调整。
所有电源滤波器都必须接地，因为滤波器的共模旁路电容必须在接地时才起作用。一般的接地方法是除了将
滤波器与金属外壳相接之外，还要用较粗的导线将滤波器外壳与设备的接地点相连。接地阻抗越低滤波效果越
好。滤波器尽量安装在靠近电源入口处。滤波器的输入及输出端要尽量远离，避免干扰信号从输入端直接耦合
到输出端。
的元器件摆放在一起以避免因器件离的太远而造成印制线过长所带来的干扰;再者将输入信号和输出信号尽量放
置在引线端口附近，以避免因耦合路径而产生的干扰。
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