3. Teknolohiya ng seguridad
Bagama't ang mga baterya ng lithium ion ay may maraming nakatagong panganib, sa ilalim ng mga partikular na kondisyon ng paggamit at sa ilang partikular na mga hakbang, mabisa nilang makokontrol ang paglitaw ng mga side reaction at marahas na reaksyon sa mga cell ng baterya upang matiyak ang kanilang ligtas na paggamit.Ang sumusunod ay isang maikling panimula sa ilang karaniwang ginagamit na mga teknolohiyang pangkaligtasan para sa mga baterya ng lithium ion.
（1） Pumili ng mga hilaw na materyales na may mas mataas na kadahilanan sa kaligtasan
Dapat piliin ang positibo at negatibong polar active materials, diaphragm materials at electrolytes na may mas mataas na safety factor.
a) Pagpili ng positibong materyal
Ang kaligtasan ng mga materyales ng cathode ay pangunahing batay sa sumusunod na tatlong aspeto:
1. Thermodynamic na katatagan ng mga materyales;
2. Katatagan ng kemikal ng mga materyales;
3. Mga pisikal na katangian ng mga materyales.
b) Pagpili ng mga materyales sa dayapragm
Ang pangunahing pag-andar ng diaphragm ay upang paghiwalayin ang positibo at negatibong mga electrodes ng baterya, upang maiwasan ang maikling circuit na dulot ng pakikipag-ugnay sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes, at upang paganahin ang mga electrolyte ions na dumaan, iyon ay, mayroon itong electronic insulation at ion. kondaktibiti.Ang mga sumusunod na punto ay dapat tandaan kapag pumipili ng diaphragm para sa mga baterya ng lithium ion:
1. Mayroon itong elektronikong pagkakabukod upang matiyak ang mekanikal na paghihiwalay ng positibo at negatibong mga electrodes;
2. Ito ay may isang tiyak na aperture at porosity upang matiyak ang mababang resistensya at mataas na ionic conductivity;
3. Ang materyal ng diaphragm ay dapat magkaroon ng sapat na katatagan ng kemikal at dapat na lumalaban sa electrolyte corrosion;
4. Ang dayapragm ay dapat magkaroon ng function ng awtomatikong pagsara ng proteksyon;
5. Ang thermal shrinkage at deformation ng diaphragm ay dapat maliit hangga't maaari;
6. Ang dayapragm ay dapat magkaroon ng isang tiyak na kapal;
7. Ang dayapragm ay dapat magkaroon ng malakas na pisikal na lakas at sapat na paglaban sa pagbutas.
c) Pagpili ng electrolyte
Ang electrolyte ay isang mahalagang bahagi ng lithium ion na baterya, na gumaganap ng papel ng pagpapadala at pagsasagawa ng kasalukuyang sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes ng baterya.Ang electrolyte na ginagamit sa mga baterya ng lithium ion ay isang electrolyte solution na nabuo sa pamamagitan ng pagtunaw ng naaangkop na mga lithium salt sa mga organic na aprotic mixed solvents.Ito ay karaniwang matugunan ang mga sumusunod na kinakailangan:
1. Magandang katatagan ng kemikal, walang reaksyong kemikal na may aktibong sangkap ng elektrod, likido ng kolektor at dayapragm;
2. Magandang electrochemical stability, na may malawak na electrochemical window;
3. Mataas na lithium ion conductivity at mababang electronic conductivity;
4. Malawak na hanay ng temperatura ng likido;
5. Ito ay ligtas, hindi nakakalason at kapaligiran.
(2) Palakasin ang pangkalahatang disenyo ng kaligtasan ng cell
Ang cell ng baterya ay ang link na pinagsasama ang iba't ibang mga materyales ng baterya, at ang pagsasama ng positibong poste, negatibong poste, dayapragm, lug at packaging film.Ang disenyo ng istraktura ng cell ay hindi lamang nakakaapekto sa pagganap ng iba't ibang mga materyales, ngunit mayroon ding mahalagang epekto sa pangkalahatang pagganap ng electrochemical at kaligtasan ng pagganap ng baterya.Ang pagpili ng mga materyales at ang disenyo ng pangunahing istraktura ay isang uri lamang ng ugnayan sa pagitan ng lokal at ng kabuuan.Sa disenyo ng core, ang makatwirang mode ng istraktura ay dapat na mabalangkas ayon sa mga katangian ng materyal.
Bilang karagdagan, maaaring isaalang-alang ang ilang karagdagang proteksiyon na aparato para sa istraktura ng baterya ng lithium.Ang mga karaniwang mekanismo ng proteksyon ay ang mga sumusunod:
a) Ang switch elemento ay pinagtibay.Kapag tumaas ang temperatura sa loob ng baterya, tataas ang resistensya nito nang naaayon.Kapag ang temperatura ay masyadong mataas, ang power supply ay awtomatikong hihinto;
b) Magtakda ng safety valve (iyon ay, ang air vent sa tuktok ng baterya).Kapag ang panloob na presyon ng baterya ay tumaas sa isang tiyak na halaga, ang balbula ng kaligtasan ay awtomatikong magbubukas upang matiyak ang kaligtasan ng baterya.
Narito ang ilang mga halimbawa ng disenyong pangkaligtasan ng istraktura ng electric core:
1. Positibo at negatibong pole capacity ratio at design size slice
Piliin ang naaangkop na ratio ng kapasidad ng positibo at negatibong mga electrodes ayon sa mga katangian ng positibo at negatibong mga materyales sa elektrod.Ang ratio ng positibo at negatibong kapasidad ng elektrod ng cell ay isang mahalagang link na nauugnay sa kaligtasan ng mga baterya ng lithium ion.Kung ang positibong kapasidad ng elektrod ay masyadong malaki, ang metal lithium ay magdeposito sa ibabaw ng negatibong elektrod, habang kung ang negatibong kapasidad ng elektrod ay masyadong malaki, ang kapasidad ng baterya ay lubhang mawawala.Sa pangkalahatan, ang N/P=1.05-1.15, at naaangkop na pagpili ay dapat gawin ayon sa aktwal na kapasidad ng baterya at mga kinakailangan sa kaligtasan.Ang malalaki at maliliit na piraso ay dapat na idinisenyo upang ang posisyon ng negatibong i-paste (aktibong sangkap) ay nakapaloob (lumampas) sa posisyon ng positibong i-paste.Sa pangkalahatan, ang lapad ay dapat na 1~5 mm na mas malaki at ang haba ay 5~10 mm na mas malaki.
2. Allowance para sa lapad ng diaphragm
Ang pangkalahatang prinsipyo ng disenyo ng lapad ng diaphragm ay upang maiwasan ang panloob na short circuit na dulot ng direktang kontak sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes.Dahil ang thermal shrinkage ng diaphragm ay nagdudulot ng deformation ng diaphragm sa haba at lapad na direksyon sa panahon ng pag-charge at pagdiskarga ng baterya at sa ilalim ng thermal shock at iba pang mga kapaligiran, ang polarization ng nakatiklop na lugar ng diaphragm ay tumataas dahil sa pagtaas ng distansya sa pagitan ng positibo at mga negatibong electrodes;Ang posibilidad ng micro short circuit sa stretching area ng diaphragm ay nadagdagan dahil sa pagnipis ng diaphragm;Ang pag-urong sa gilid ng diaphragm ay maaaring humantong sa direktang kontak sa pagitan ng positibo at negatibong mga electrodes at panloob na short circuit, na maaaring magdulot ng panganib dahil sa thermal runaway ng baterya.Samakatuwid, kapag nagdidisenyo ng baterya, ang mga katangian ng pag-urong nito ay dapat isaalang-alang sa paggamit ng lugar at lapad ng diaphragm.Ang isolation film ay dapat na mas malaki kaysa sa anode at cathode.Bilang karagdagan sa error sa proseso, ang isolation film ay dapat na hindi bababa sa 0.1mm na mas mahaba kaysa sa panlabas na bahagi ng piraso ng elektrod.
3. Paggamot sa pagkakabukod
Ang panloob na short circuit ay isang mahalagang kadahilanan sa potensyal na panganib sa kaligtasan ng baterya ng lithium-ion.Mayroong maraming mga potensyal na mapanganib na bahagi na nagiging sanhi ng panloob na short circuit sa istrukturang disenyo ng cell.Samakatuwid, ang mga kinakailangang hakbang o pagkakabukod ay dapat itakda sa mga pangunahing posisyong ito upang maiwasan ang panloob na short circuit sa baterya sa ilalim ng abnormal na mga kondisyon, tulad ng pagpapanatili ng kinakailangang espasyo sa pagitan ng positibo at negatibong mga tainga ng electrode;Ang insulating tape ay dapat idikit sa non-paste na posisyon sa gitna ng solong dulo, at lahat ng nakalantad na bahagi ay dapat takpan;Ang insulating tape ay dapat idikit sa pagitan ng positibong aluminum foil at negatibong aktibong sangkap;Ang hinang bahagi ng lug ay dapat na ganap na sakop ng insulating tape;Ang insulating tape ay ginagamit sa tuktok ng electric core.
4. Pagtatakda ng balbula sa kaligtasan (presyon na pantanggal ng presyon)
Ang mga baterya ng lithium ion ay mapanganib, kadalasan dahil ang panloob na temperatura ay masyadong mataas o ang presyon ay masyadong mataas upang magdulot ng pagsabog at sunog;Ang makatwirang pressure relief device ay maaaring mabilis na mailabas ang presyon at init sa loob ng baterya kung sakaling magkaroon ng panganib, at mabawasan ang panganib ng pagsabog.Ang makatwirang pressure relief device ay hindi lamang dapat matugunan ang panloob na presyon ng baterya sa panahon ng normal na operasyon, ngunit awtomatikong bumukas upang palabasin ang presyon kapag ang panloob na presyon ay umabot sa limitasyon ng panganib.Ang setting na posisyon ng pressure relief device ay dapat idisenyo na isinasaalang-alang ang mga katangian ng pagpapapangit ng shell ng baterya dahil sa pagtaas ng panloob na presyon;Ang disenyo ng balbula ng kaligtasan ay maaaring maisakatuparan sa pamamagitan ng mga natuklap, mga gilid, mga tahi at mga nicks.
(3) Pagbutihin ang antas ng proseso
Ang mga pagsisikap ay dapat gawin upang i-standardize at i-standardize ang proseso ng produksyon ng cell.Sa mga hakbang ng paghahalo, coating, baking, compaction, slitting at winding, bumalangkas ng standardization (tulad ng lapad ng diaphragm, electrolyte injection volume, atbp.), pagbutihin ang mga paraan ng proseso (tulad ng low pressure injection method, centrifugal packing method, atbp.) , gumawa ng isang mahusay na trabaho sa kontrol ng proseso, tiyakin ang kalidad ng proseso, at paliitin ang mga pagkakaiba sa pagitan ng mga produkto;Magtakda ng mga espesyal na hakbang sa trabaho sa mga pangunahing hakbang na nakakaapekto sa kaligtasan (tulad ng pag-deburring ng piraso ng elektrod, pagwawalis ng pulbos, iba't ibang paraan ng welding para sa iba't ibang materyales, atbp.), ipatupad ang standardized na kalidad ng pagsubaybay, alisin ang mga may sira na bahagi, at alisin ang mga depektong produkto (tulad ng pagpapapangit ng piraso ng elektrod, pagbutas ng dayapragm, aktibong materyal na nahuhulog, pagtagas ng electrolyte, atbp.);Panatilihing malinis at maayos ang lugar ng produksyon, ipatupad ang pamamahala ng 5S at kontrol sa kalidad ng 6-sigma, pigilan ang paghahalo ng mga dumi at kahalumigmigan sa produksyon, at bawasan ang epekto ng mga aksidente sa produksyon sa kaligtasan.
Oras ng post: Nob-16-2022