Кој фактор влијае на безбедносниот дизајн на ќелиите со литиум батерии? Зајакнете го целокупниот безбедносен дизајн на ќелијата на батеријата
Ќелијата на батеријата е врската што комбинира различни супстанции на батеријата. Тоа е интеграција на позитивната електрода, негативната електрода, дијафрагмата, јазичето и филмот за пакување. Структурниот дизајн на ќелијата на батеријата не само што влијае на перформансите на различни материјали, туку влијае и на целокупната батерија. Електрохемиските перформанси и безбедносните перформанси имаат важно влијание. Изборот на материјали и дизајнот на структурата на клетките се токму односот помеѓу делот и целината. Во дизајнот на ќелијата, треба да се формулира разумен структурен модел во комбинација со својствата на материјалот.
Покрај тоа, некои дополнителни заштитни уреди може да се земат предвид и во структурата на литиумските батерии. Заедничките механизми за заштита се дизајнирани на следниов начин:
1 Со помош на прекинувачки елемент, кога температурата во батеријата се зголемува, вредноста на нејзиниот отпор се зголемува, а кога температурата е превисока, тој автоматски ќе го прекине напојувањето;
2 Поставете го сигурносниот вентил (т.е. отворот за вентилација на горниот дел од батеријата), кога внатрешниот притисок на батеријата ќе се зголеми до одредена вредност, сигурносниот вентил автоматски ќе се отвори за да се осигури безбедноста на батеријата.
Следниве се неколку примери за безбедносен дизајн на структурата на ќелијата:
а) Позитивен и негативен однос на капацитетот и големина на дизајнот
Изберете го соодветниот однос на капацитетот на позитивните и негативните електроди според карактеристиките на позитивните и негативните материјали. Односот на позитивните и негативните капацитети на ќелиите е важна алка поврзана со безбедноста на литиум-јонските батерии. Ако позитивниот капацитет е преголем, на површината на негативната електрода ќе се појави метален литиум. Ако негативната електрода е преголема, капацитетот на батеријата ќе биде многу изгубен. Општо земено, N/P=1,05-1,15, и направете соодветен избор според вистинскиот капацитет на батеријата и безбедносните барања. Дизајнирајте големи и мали парчиња така што позицијата на пастата на негативната електрода (активен материјал) ја покрива (поголема од) позицијата на пастата на позитивната електрода. Општо земено, ширината треба да биде 1-5 mm поголема, а должината треба да биде 5-10 mm поголема.
б) Има маргина за ширината на дијафрагмата
Општиот принцип на дизајнот на ширината на дијафрагмата е да се спречи внатрешен краток спој поради директен контакт на позитивни и негативни електроди. Поради термичко собирање на дијафрагмата при процесот на полнење и празнење на батеријата и во средина на термички шок, дијафрагмата се деформира во правец на должина и ширина, а дијафрагмата се деформира во насока на должина и ширина. Збрчканата област ја зголемува поларизацијата поради зголемувањето на растојанието помеѓу позитивните и негативните електроди; истегнатото подрачје на дијафрагмата ја зголемува можноста за микрократок спој поради разредувањето на дијафрагмата; намалувањето на рабната површина на дијафрагмата може да доведе до директно поврзување на позитивните и негативните електроди. Се јавуваат контакти и внатрешни кратки споеви, што може да ја направи батеријата опасна поради термички бегство. Затоа, при дизајнирање на батерија, употребата на површината и ширината на сепараторот мора да ги земе предвид неговите карактеристики на собирање, а сепараторот е поголем од анодата и катодата. Имајќи ја предвид грешката во процесот, изолационата фолија мора да биде најмалку 0,1 мм подолга од надворешниот раб на парчето столб.
в) Третман на изолација
Внатрешниот краток спој е важен фактор за потенцијалните безбедносни опасности од литиум-јонските батерии. Постојат многу потенцијално опасни делови кои предизвикуваат внатрешен краток спој во структурниот дизајн на ќелијата на батеријата. Затоа, на овие клучни позиции треба да се постават неопходни мерки или изолација за да се спречат абнормални состојби. Во случај на краток спој на батеријата, на пример: одржувајте го потребното растојание помеѓу позитивните и негативните уши; поставете изолациона лента во средината без паста на едната страна од крајот и покријте ги сите откриени делови; залепете изолациона лента помеѓу позитивната алуминиумска фолија и негативниот активен материјал; примена Изолационата лента ќе ги покрие сите делови за заварување на јазичињата; на врвот на ќелијата се користи изолациона лента.
г) Поставете безбедносен вентил (уред за ослободување на притисокот)
Литиум-јонските батерии се опасни, често поради прекумерна внатрешна температура или прекумерен притисок, предизвикувајќи експлозии и пожари; поставувањето разумен уред за ослободување на притисокот може брзо да ги ослободи притисокот и топлината во батеријата кога ќе се појави опасност, намалувајќи го ризикот од експлозија. Потребен е разумен уред за ослободување на притисокот за не само да го исполни внатрешниот притисок на батеријата при нормална работа, туку и автоматски да се отвори за да го намали притисокот кога внатрешниот притисок ќе ја достигне опасната граница. Карактеристики на деформација на дизајнот; дизајнот на сигурносниот вентил може да се постигне со ламели, рабови, шевови и засеци.
3 Подобрете го нивото на изработка
Напори да се направи добра работа во стандардизацијата и стандардизацијата на процесот на производство на батериски ќелии. Во чекорите на мешање, премачкување, печење, набивање, сечење и намотување, формулирајте стандардизација (како што е ширината на дијафрагмата, волуменот на вбризгување на електролит, итн.) и подобрете ги методите на процесот (како што е методот на вбризгување со низок притисок, методот на центрифугална школка итн. .), направи добра работа во контролата на процесот, обезбедете квалитет на процесот и намалете ја разликата помеѓу производите; поставете специјални чекори во клучните чекори кои имаат влијание врз безбедноста (како што се бришење, бришење прашок и различно заварување за различни материјали). методи, итн.), имплементирајте стандардизиран мониторинг на квалитетот, елиминирајте ги неисправните делови и исклучете ги неисправните производи (како што се деформација на столбовите, пункција на дијафрагмата, фрлање на активен материјал и истекување на електролит итн.); чувајте го местото на производство уредно и чисто, и спроведете контрола на квалитетот на 5S и 6 -Sigma за да спречите мешање на нечистотии и влага во производството и да го минимизирате влијанието на неочекуваните ситуации во производството врз безбедноста.
