Kateri dejavnik vpliva na varnostno zasnovo litijeve baterijske celice? Okrepite splošno varnostno zasnovo baterijske celice
Baterijska celica je člen, ki združuje različne snovi baterije. Gre za integracijo pozitivne elektrode, negativne elektrode, diafragme, jezička in embalažne folije. Strukturna zasnova baterijske celice ne vpliva le na zmogljivost različnih materialov, temveč vpliva tudi na celotno baterijo. Elektrokemična učinkovitost in varnost imata pomemben vpliv. Prav izbor materialov in zasnova celične strukture sta razmerje med delom in celoto. Pri načrtovanju celice je treba oblikovati razumen strukturni model v kombinaciji z lastnostmi materiala.
Poleg tega je v strukturi litijevih baterij mogoče upoštevati tudi nekatere dodatne zaščitne naprave. Običajni zaščitni mehanizmi so zasnovani na naslednji način:
1 Z uporabo stikalnega elementa, ko temperatura v bateriji naraste, se njena vrednost upora dvigne, in ko je temperatura previsoka, bo samodejno zaustavil napajanje;
2 Nastavite varnostni ventil (tj. odzračevalno luknjo na vrhu baterije); ko notranji tlak baterije naraste na določeno vrednost, se varnostni ventil samodejno odpre, da zagotovi varnost baterije.
Sledi nekaj primerov varnostne zasnove celične strukture:
a) Pozitivno in negativno razmerje zmogljivosti ter konstrukcijska velikost
Izberite ustrezno razmerje zmogljivosti pozitivnih in negativnih elektrod glede na značilnosti pozitivnih in negativnih materialov. Razmerje pozitivnih in negativnih kapacitet celic je pomembna povezava, povezana z varnostjo litij-ionskih baterij. Če je pozitivna kapaciteta prevelika, se bo na površini negativne elektrode pojavil kovinski litij. Če je negativna elektroda prevelika, se bo kapaciteta baterije močno zmanjšala. Na splošno je N/P=1,05～1,15 in izberite ustrezno glede na dejansko zmogljivost baterije in varnostne zahteve. Oblikujte velike in majhne kose tako, da položaj paste negativne elektrode (aktivni material) pokriva (več kot) položaj paste pozitivne elektrode. Na splošno mora biti širina 1-5 mm večja in dolžina 5-10 mm večja.
b) Obstaja rezerva za širino diafragme
Splošno načelo zasnove širine diafragme je preprečiti notranji kratek stik zaradi neposrednega stika pozitivnih in negativnih elektrod. Zaradi toplotnega krčenja membrane med postopkom polnjenja in praznjenja akumulatorja ter v okolju termičnega šoka se membrana deformira v smeri dolžine in širine, membrana pa se deformira v smeri dolžine in širine. Zgubano območje poveča polarizacijo zaradi povečanja razdalje med pozitivno in negativno elektrodo; raztegnjeno območje diafragme poveča možnost mikrokratkega stika zaradi tanjšanja diafragme; krčenje robnega območja diafragme lahko privede do neposredne povezave pozitivne in negativne elektrode. Pride do kontaktnih in notranjih kratkih stikov, zaradi česar je lahko baterija nevarna zaradi toplotnega uhajanja. Zato je treba pri načrtovanju baterije pri uporabi površine in širine separatorja upoštevati njegove značilnosti krčenja, separator pa je večji od anode in katode. Glede na napako postopka mora biti izolacijska folija vsaj 0,1 mm daljša od zunanjega roba pola.
c) Izolacijska obdelava
Notranji kratek stik je pomemben dejavnik za morebitne varnostne nevarnosti litij-ionskih baterij. Obstaja veliko potencialno nevarnih delov, ki povzročajo notranji kratek stik v konstrukcijski zasnovi celice baterije. Zato je treba na teh ključnih mestih nastaviti potrebne ukrepe ali izolacijo, da preprečimo nenormalne razmere. V primeru kratkega stika v bateriji, na primer: vzdržujte potrebno razdaljo med pozitivnim in negativnim ušesom; na sredino položite izolacijski trak brez lepila na eno stran konca in pokrijte vse izpostavljene dele; med pozitivno aluminijasto folijo in negativ aktivni material nalepite izolirni trak; uporaba Izolirni trak bo prekril vse dele za varjenje jezičkov; na vrhu celice se uporablja izolacijski trak.
d) Nastavite varnostni ventil (naprava za razbremenitev tlaka)
Litij-ionske baterije so nevarne, pogosto zaradi previsoke notranje temperature ali previsokega tlaka, povzročajo eksplozije in požare; nastavitev primerne naprave za razbremenitev tlaka lahko hitro sprosti pritisk in toploto v bateriji, ko pride do nevarnosti, kar zmanjša nevarnost eksplozije. Potrebna je razumna naprava za razbremenitev tlaka, ki ne le zadosti notranjemu tlaku akumulatorja med običajnim delovanjem, ampak se tudi samodejno odpre, da sprosti tlak, ko notranji tlak doseže nevarno mejo. Deformacijske značilnosti za načrtovanje; konstrukcijo varnostnega ventila lahko dosežemo z lamelami, robovi, šivi in zarezami.
3 Izboljšajte raven izdelave
Prizadevanja za dobro delo pri standardizaciji in standardizaciji proizvodnega procesa baterijskih celic. V korakih mešanja, premazovanja, pečenja, stiskanja, rezanja in navijanja oblikujte standardizacijo (kot je širina diafragme, prostornina vbrizgavanja elektrolita itd.) in izboljšajte procesne metode (kot je metoda nizkotlačnega vbrizgavanja, centrifugalna Shellova metoda itd.) .), opravljajo dobro delo pri nadzoru procesov, zagotavljajo kakovost procesov in zmanjšujejo razlike med izdelki; nastavite posebne korake v ključnih korakih, ki vplivajo na varnost (kot so razigljevanje, pometanje prahu in različno varjenje za različne materiale). metode itd.), izvajajo standardizirano spremljanje kakovosti, odstranjujejo pokvarjene dele in izključujejo pokvarjene izdelke (kot so deformacija pola, predrtje diafragme, izločanje aktivnega materiala in uhajanje elektrolita itd.); vzdržujte proizvodno lokacijo urejeno in čisto ter izvajajte upravljanje 5S in nadzor kakovosti 6 -Sigma, da preprečite mešanje nečistoč in vlage v proizvodnji ter zmanjšate vpliv nepričakovanih situacij v proizvodnji na varnost.
