Какъв е факторът, който влияе върху дизайна на безопасността на клетката на литиевата батерия? Укрепете цялостния дизайн на безопасността на клетката на батерията
Батерийната клетка е връзката, която комбинира различни вещества на батерията. Това е интегрирането на положителния електрод, отрицателния електрод, диафрагмата, раздела и опаковъчното фолио. Структурният дизайн на акумулаторната клетка влияе не само върху производителността на различни материали, но и върху цялостната батерия. Електрохимичните показатели и показателите за безопасност имат важно влияние. Изборът на материали и дизайнът на клетъчната структура са точно връзката между частта и цялото. При проектирането на клетката трябва да се формулира разумен структурен модел в комбинация със свойствата на материала.
В допълнение, някои допълнителни защитни устройства също могат да бъдат взети под внимание в структурата на литиевите батерии. Общите защитни механизми са проектирани, както следва:
1 Използвайки превключващ елемент, когато температурата в батерията се повиши, нейната стойност на съпротивление се повишава и когато температурата е твърде висока, тя автоматично ще спре захранването;
2 Настройте предпазния клапан (т.е. вентилационния отвор в горната част на батерията), когато вътрешното налягане на батерията се повиши до определена стойност, предпазният клапан автоматично ще се отвори, за да се гарантира безопасността на батерията.
Следват някои примери за безопасен дизайн на клетъчната структура:
a) Коефициент на положителен и отрицателен капацитет и проектен размер
Изберете подходящото съотношение на капацитета на положителните и отрицателните електроди според характеристиките на положителните и отрицателните материали. Съотношението на положителния и отрицателния капацитет на клетките е важна връзка, свързана с безопасността на литиево-йонните батерии. Ако положителният капацитет е твърде голям, върху повърхността на отрицателния електрод ще се появи метален литий. Ако отрицателният електрод е твърде голям, капацитетът на батерията ще бъде значително загубен. Най-общо казано, N/P=1,05～1,15 и направете подходящ избор според действителния капацитет на батерията и изискванията за безопасност. Проектирайте големи и малки части така, че позицията на пастата на отрицателния електрод (активен материал) да покрива (по-голяма от) позицията на пастата на положителния електрод. Обикновено ширината трябва да е с 1-5 мм по-голяма, а дължината - с 5-10 мм по-голяма.
б) Има резерв за ширината на диафрагмата
Общият принцип на дизайна на ширината на диафрагмата е да се предотврати вътрешно късо съединение поради директен контакт на положителни и отрицателни електроди. Поради термичното свиване на диафрагмата по време на процеса на зареждане и разреждане на батерията и в средата на термичен шок, диафрагмата се деформира в посока дължина и ширина, а диафрагмата се деформира в посока дължина и ширина. Набръчканата зона увеличава поляризацията поради увеличаване на разстоянието между положителните и отрицателните електроди; разтегнатата зона на диафрагмата увеличава възможността за микрокъсо съединение поради изтъняването на диафрагмата; свиването на ръба на диафрагмата може да доведе до директно свързване на положителните и отрицателните електроди. Възникват контактни и вътрешни къси съединения, които могат да направят батерията опасна поради термично бягство. Следователно, когато проектирате батерия, използването на площта и ширината на сепаратора трябва да вземе предвид неговите характеристики на свиване, а сепараторът е по-голям от анода и катода. Като се има предвид грешката на процеса, изолационният филм трябва да е поне 0,1 mm по-дълъг от външния ръб на полюсната част.
в) Изолационна обработка
Вътрешното късо съединение е важен фактор за потенциалните опасности за безопасността на литиево-йонните батерии. Има много потенциално опасни части, които причиняват вътрешно късо съединение в структурния дизайн на акумулаторната клетка. Следователно, необходимите мерки или изолация трябва да бъдат определени на тези ключови позиции, за да се предотвратят необичайни условия. В случай на късо съединение в акумулатора, например: поддържайте необходимото разстояние между положителното и отрицателното ухо; поставете изолационна лента в средата без паста от едната страна на края и покрийте всички открити части; залепете изолирбанд между положителното алуминиево фолио и отрицателния активен материал; приложение Изолационната лента ще покрие всички заварени части на разделите; в горната част на клетката се използва изолационна лента.
d) Задайте предпазен клапан (устройство за освобождаване на налягането)
Литиево-йонните батерии са опасни, често поради прекомерна вътрешна температура или прекомерно налягане, причиняващи експлозии и пожари; настройката на разумно устройство за освобождаване на налягането може бързо да освободи налягането и топлината вътре в батерията, когато възникне опасност, намалявайки риска от експлозия. Изисква се разумно устройство за освобождаване на налягането, което не само да отговаря на вътрешното налягане на батерията по време на нормална работа, но също така автоматично да се отваря, за да облекчи налягането, когато вътрешното налягане достигне опасната граница. Деформационни характеристики за проектиране; дизайнът на предпазния клапан може да бъде постигнат чрез ламели, ръбове, шевове и прорези.
3 Подобрете нивото на майсторство
Усилията за добра работа в стандартизацията и стандартизацията на процеса на производство на батерийни клетки. В стъпките на смесване, покриване, печене, уплътняване, нарязване и навиване, формулирайте стандартизация (като ширина на диафрагмата, обем на инжектиране на електролит и т.н.) и подобрете методите на процеса (като метод на инжектиране при ниско налягане, метод на центробежен Shell и др. .), вършат добра работа в контрола на процеса, осигуряват качество на процеса и намаляват разликата между продуктите; задайте специални стъпки в ключови стъпки, които оказват влияние върху безопасността (като премахване на ръбове, почистване на прах и различно заваряване за различни материали). методи и т.н.), прилагане на стандартизиран мониторинг на качеството, елиминиране на дефектни части и изключване на дефектни продукти (като деформация на полюсната част, пробиване на диафрагмата, отделяне на активен материал и изтичане на електролит и др.); поддържайте производствения обект подреден и чист и прилагайте 5S управление и 6-Sigma контрол на качеството, за да предотвратите смесването на примеси и влага в производството и да сведете до минимум въздействието на неочаквани ситуации в производството върху безопасността.
