Који фактор утиче на безбедносни дизајн ћелије литијумске батерије? Ојачајте укупни безбедносни дизајн ћелије батерије
Ћелија батерије је веза која комбинује различите супстанце батерије. То је интеграција позитивне електроде, негативне електроде, дијафрагме, језичка и фолије за паковање. Структурни дизајн ћелије батерије не утиче само на перформансе различитих материјала, већ утиче и на целокупну батерију. Електрохемијске перформансе и безбедносне перформансе имају важан утицај. Избор материјала и дизајн ћелијске структуре су управо однос између дела и целине. У дизајну ћелије треба формулисати разуман структурни модел у комбинацији са својствима материјала.
Поред тога, у структури литијумских батерија могу се узети у обзир и неки додатни заштитни уређаји. Уобичајени заштитни механизми су дизајнирани на следећи начин:
1 Користећи прекидачки елемент, када температура у батерији расте, њена вредност отпора расте, а када је температура превисока, аутоматски ће зауставити напајање;
2 Поставите сигурносни вентил (тј. отвор за вентилацију на врху батерије), када унутрашњи притисак батерије порасте на одређену вредност, сигурносни вентил ће се аутоматски отворити како би се осигурала сигурност батерије.
Следе неки примери безбедносног дизајна структуре ћелије:
а) Позитиван и негативан однос капацитета и пројектована величина
Изаберите одговарајући однос капацитета позитивних и негативних електрода према карактеристикама позитивних и негативних материјала. Однос позитивних и негативних капацитета ћелија је важна карика везана за безбедност литијум-јонских батерија. Ако је позитивни капацитет превелик, метални литијум ће се појавити на површини негативне електроде. Ако је негативна електрода превелика, капацитет батерије ће бити знатно изгубљен. Уопштено говорећи, Н/П=1,05～1,15, и направите одговарајући избор у складу са стварним капацитетом батерије и безбедносним захтевима. Дизајнирајте велике и мале комаде тако да положај пасте за негативне електроде (активни материјал) покрива (веће од) положаја пасте за позитивне електроде. Генерално, ширина треба да буде већа за 1-5 мм, а дужина за 5-10 мм.
б) Постоји маргина за ширину дијафрагме
Општи принцип дизајна ширине дијафрагме је да спречи унутрашњи кратки спој услед директног контакта позитивних и негативних електрода. Услед термичког скупљања мембране током процеса пуњења и пражњења батерије и у окружењу топлотног удара, дијафрагма се деформише у правцу дужине и ширине, а дијафрагма се деформише у правцу дужине и ширине. Наборано подручје повећава поларизацију због повећања растојања између позитивне и негативне електроде; растегнута област дијафрагме повећава могућност микро-кратког споја због стањивања дијафрагме; скупљање ивичне области дијафрагме може довести до директног повезивања позитивне и негативне електроде. Долази до контактних и унутрашњих кратких спојева, који могу да учине батерију опасном због термичког одласка. Због тога, приликом пројектовања батерије, употреба површине и ширине сепаратора мора узети у обзир његове карактеристике скупљања, а сепаратор је већи од аноде и катоде. Узимајући у обзир грешку процеса, изолациони филм мора бити најмање 0,1 мм дужи од спољне ивице стуба.
ц) Обрада изолације
Унутрашњи кратки спој је важан фактор за потенцијалне опасности по безбедност литијум-јонских батерија. Постоји много потенцијално опасних делова који узрокују унутрашњи кратки спој у структурном дизајну ћелије батерије. Због тога на овим кључним позицијама треба поставити неопходне мере или изолацију како би се спречили абнормални услови. У случају кратког споја у батерији, на пример: одржавајте потребну удаљеност између позитивних и негативних ушију; поставите изолациону траку у средину без пасте на једној страни краја, и покријте све изложене делове; лепити изолациону траку између позитивне алуминијумске фолије и негативног активног материјала; примена Изолациона трака ће покрити све делове језичака за заваривање; изолациона трака се користи на врху ћелије.
д) Подесите сигурносни вентил (уређај за растерећење притиска)
Литијум-јонске батерије су опасне, често због превисоке унутрашње температуре или превеликог притиска, изазивајући експлозије и пожаре; постављање разумног уређаја за растерећење притиска може брзо ослободити притисак и топлоту унутар батерије када се појави опасност, смањујући ризик од експлозије. Потребан је разуман уређај за растерећење притиска не само да би задовољио унутрашњи притисак батерије током нормалног рада, већ и да се аутоматски отвори да би се смањио притисак када унутрашњи притисак достигне опасну границу. Карактеристике деформације за пројектовање; дизајн сигурносног вентила се може постићи ламелама, ивицама, шавовима и зарезима.
3 Побољшајте ниво занатства
Напори да се уради добар посао у стандардизацији и стандардизацији процеса производње батеријских ћелија. У корацима мешања, облагања, печења, сабијања, сечења и намотавања, формулисати стандардизацију (као што је ширина дијафрагме, запремина убризгавања електролита, итд.) и побољшати методе процеса (као што је метода убризгавања ниског притиска, центрифугална Схелл метода итд. .), обављају добар посао у контроли процеса, осигуравају квалитет процеса и смањују разлику између производа; поставите посебне кораке у кључним корацима који утичу на безбедност (као што су уклањање ивица, чишћење праха и различито заваривање за различите материјале). методе, итд.), имплементирати стандардизовано праћење квалитета, елиминисати неисправне делове и искључити неисправне производе (као што су деформација стуба, пробијање дијафрагме, осипање активног материјала и цурење електролита, итд.); одржавајте производно место уредним и чистим и примените 5С управљање и 6-Сигма контролу квалитета како бисте спречили мешање нечистоћа и влаге у производњи и минимизирали утицај неочекиваних ситуација у производњи на безбедност.
