3. Apsaugos technologija
Nors ličio jonų akumuliatoriai turi daug paslėptų pavojų, tam tikromis naudojimo sąlygomis ir tam tikromis priemonėmis jie gali veiksmingai kontroliuoti šalutinių reakcijų ir smarkių reakcijų atsiradimą akumuliatoriaus elementuose, kad būtų užtikrintas saugus naudojimas.Toliau pateikiamas trumpas kelių dažniausiai naudojamų ličio jonų akumuliatorių saugos technologijų įvadas.
(1) Pasirinkite žaliavas su didesniu saugos koeficientu
Turi būti parenkamos teigiamos ir neigiamos polinės aktyviosios medžiagos, diafragmos medžiagos ir elektrolitai su didesniu saugos koeficientu.
a) Teigiamos medžiagos parinkimas
Katodinių medžiagų sauga daugiausia grindžiama šiais trimis aspektais:
1. Medžiagų termodinaminis stabilumas;
2. Cheminis medžiagų stabilumas;
3. Fizinės medžiagų savybės.
b) Diafragmos medžiagų parinkimas
Pagrindinė diafragmos funkcija yra atskirti teigiamus ir neigiamus akumuliatoriaus elektrodus, išvengti trumpojo jungimo, atsirandančio dėl kontakto tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų, ir leisti elektrolitų jonams praeiti, tai yra, ji turi elektroninę izoliaciją ir jonus. laidumas.Renkantis ličio jonų akumuliatorių diafragmą, reikia atkreipti dėmesį į šiuos dalykus:
1. Turi elektroninę izoliaciją, užtikrinančią mechaninę teigiamų ir neigiamų elektrodų izoliaciją;
2. Jis turi tam tikrą apertūrą ir poringumą, kad būtų užtikrintas mažas atsparumas ir didelis joninis laidumas;
3. Diafragmos medžiaga turi būti pakankamai cheminio stabilumo ir atspari elektrolitų korozijai;
4. Diafragma turi turėti automatinio išsijungimo apsaugos funkciją;
5. Diafragmos terminis susitraukimas ir deformacija turi būti kuo mažesnė;
6. Diafragma turi būti tam tikro storio;
7. Diafragma turi būti stipri fizinė ir pakankamai atspari pradūrimui.
c) Elektrolito parinkimas
Elektrolitas yra svarbi ličio jonų akumuliatoriaus dalis, kuri atlieka srovės perdavimo ir laidumo tarp teigiamo ir neigiamo akumuliatoriaus elektrodų vaidmenį.Ličio jonų akumuliatoriuose naudojamas elektrolitas yra elektrolito tirpalas, gaunamas ištirpinant atitinkamas ličio druskas organiniuose aprotiniuose mišriuose tirpikliuose.Paprastai jis turi atitikti šiuos reikalavimus:
1. Geras cheminis stabilumas, jokios cheminės reakcijos su elektrodo veikliąja medžiaga, kolektoriaus skysčiu ir diafragma;
2. Geras elektrocheminis stabilumas, platus elektrocheminis langas;
3. Didelis ličio jonų laidumas ir mažas elektroninis laidumas;
4. Platus skysčio temperatūros diapazonas;
5. Jis yra saugus, netoksiškas ir nekenksmingas aplinkai.
(2) Sustiprinti bendrą kameros saugos konstrukciją
Akumuliatoriaus elementas yra jungtis, jungianti įvairias akumuliatoriaus medžiagas ir teigiamo poliaus, neigiamo poliaus, diafragmos, antgalio ir pakavimo plėvelės integraciją.Elemento konstrukcijos konstrukcija ne tik turi įtakos įvairių medžiagų veikimui, bet ir turi didelę įtaką bendram akumuliatoriaus elektrocheminiam veikimui ir saugos veiksmingumui.Medžiagų parinkimas ir pagrindinės konstrukcijos projektavimas yra tik tam tikras santykis tarp vietos ir visumos.Projektuojant šerdį, pagrįstas struktūros režimas turėtų būti suformuluotas pagal medžiagos charakteristikas.
Be to, galima apsvarstyti kai kuriuos papildomus ličio akumuliatoriaus konstrukcijos apsauginius įtaisus.Įprasti apsaugos mechanizmai yra šie:
a) Perjungimo elementas priimtas.Kai pakyla temperatūra baterijos viduje, atitinkamai padidės jo atsparumo vertė.Kai temperatūra yra per aukšta, maitinimas bus automatiškai sustabdytas;
b) Nustatykite apsauginį vožtuvą (ty oro išleidimo angą akumuliatoriaus viršuje).Kai vidinis akumuliatoriaus slėgis pakyla iki tam tikros vertės, apsauginis vožtuvas atsidarys automatiškai, kad būtų užtikrintas akumuliatoriaus saugumas.
Štai keletas elektros šerdies konstrukcijos saugos dizaino pavyzdžių:
1. Teigiamas ir neigiamas polių talpos santykis ir projektinio dydžio pjūvis
Pasirinkite tinkamą teigiamų ir neigiamų elektrodų talpos santykį pagal teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų charakteristikas.Teigiamų ir neigiamų elementų elektrodų talpos santykis yra svarbi sąsaja, susijusi su ličio jonų baterijų saugumu.Jei teigiamo elektrodo talpa yra per didelė, metalinis litis nusėda ant neigiamo elektrodo paviršiaus, o jei neigiamo elektrodo talpa yra per didelė, akumuliatoriaus talpa bus labai prarasta.Paprastai N/P = 1,05–1,15, o atitinkamas pasirinkimas turi būti atliktas pagal faktinę akumuliatoriaus talpą ir saugos reikalavimus.Dideli ir maži gabalai turi būti suprojektuoti taip, kad neigiamos pastos (veikliosios medžiagos) padėtis gaubtų (viršytų) teigiamos pastos padėtį.Paprastai plotis turi būti 1–5 mm didesnis, o ilgis – 5–10 mm didesnis.
2. Leidžiamas diafragmos plotis
Bendras diafragmos pločio projektavimo principas yra užkirsti kelią vidiniam trumpajam jungimui, atsirandančiam dėl tiesioginio kontakto tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų.Kadangi šiluminis diafragmos susitraukimas sukelia diafragmos deformaciją ilgio ir pločio kryptimi akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo metu bei šiluminio šoko metu ir kitose aplinkose, todėl diafragmos sulankstytos srities poliarizacija didėja dėl to, kad padidėja atstumas tarp teigiamų. ir neigiami elektrodai;Mikro trumpojo jungimo galimybė diafragmos tempimo srityje padidėja dėl diafragmos plonėjimo;Diafragmos krašto susitraukimas gali sukelti tiesioginį teigiamo ir neigiamo elektrodų kontaktą ir vidinį trumpąjį jungimą, o tai gali sukelti pavojų dėl terminio akumuliatoriaus išsiliejimo.Todėl projektuojant akumuliatorių, naudojant diafragmos plotą ir plotį, reikia atsižvelgti į jo susitraukimo charakteristikas.Izoliacinė plėvelė turi būti didesnė už anodą ir katodą.Be proceso klaidos, izoliacinė plėvelė turi būti bent 0,1 mm ilgesnė nei išorinė elektrodo detalė.
3. Izoliacijos apdorojimas
Vidinis trumpasis jungimas yra svarbus veiksnys, keliantis galimą ličio jonų akumuliatoriaus pavojų saugai.Yra daug potencialiai pavojingų dalių, kurios sukelia vidinį trumpąjį jungimą elemento konstrukcijoje.Todėl šiose pagrindinėse padėtyse turėtų būti nustatytos būtinos priemonės arba izoliacija, kad būtų išvengta vidinio trumpojo jungimo akumuliatoriuje esant neįprastoms sąlygoms, pavyzdžiui, išlaikyti reikiamą atstumą tarp teigiamo ir neigiamo elektrodo ausų;Izoliacinė juosta turi būti klijuota ne įklijavimo vietoje vieno galo viduryje, o visos atviros dalys turi būti uždengtos;Tarp teigiamos aliuminio folijos ir neigiamos veikliosios medžiagos turi būti klijuojama izoliacinė juosta;Suvirinimo auselės dalis turi būti visiškai uždengta izoliacine juosta;Elektros šerdies viršuje naudojama izoliacinė juosta.
4. Apsauginio vožtuvo (slėgio mažinimo įtaiso) nustatymas
Ličio jonų baterijos yra pavojingos, dažniausiai dėl to, kad vidinė temperatūra yra per aukšta arba slėgis per didelis, kad galėtų sukelti sprogimą ir gaisrą;Pagrįstas slėgio mažinimo įtaisas gali greitai išleisti slėgį ir šilumą akumuliatoriaus viduje, jei kyla pavojus, ir sumažinti sprogimo riziką.Pagrįstas slėgio mažinimo įtaisas turi ne tik atitikti vidinį akumuliatoriaus slėgį normaliai veikiant, bet ir automatiškai atsidaryti, kad sumažintų slėgį, kai vidinis slėgis pasiekia pavojaus ribą.Slėgio mažinimo įtaiso nustatymo padėtis projektuojama atsižvelgiant į akumuliatoriaus korpuso deformacijos charakteristikas dėl vidinio slėgio padidėjimo;Apsauginio vožtuvo konstrukcija gali būti įgyvendinta dribsniais, kraštais, siūlėmis ir įpjovomis.
(3) Pagerinti proceso lygį
Reikėtų dėti pastangas standartizuoti ir standartizuoti ląstelės gamybos procesą.Maišymo, dengimo, kepimo, tankinimo, pjaustymo ir vyniojimo etapuose suformuluokite standartizaciją (pvz., Diafragmos plotį, elektrolito įpurškimo tūrį ir kt.), Patobulinkite proceso priemones (pvz., Žemo slėgio įpurškimo metodas, išcentrinis pakavimo metodas ir kt.) , gerai atlikti procesų valdymo darbą, užtikrinti proceso kokybę ir susiaurinti produktų skirtumus;Pagrindiniuose etapuose, kurie turi įtakos saugai, nustatykite specialius darbo etapus (pvz., elektrodo dalies pašalinimas, šlavimas milteliais, skirtingi įvairių medžiagų suvirinimo metodai ir kt.), Įdiekite standartizuotą kokybės stebėjimą, pašalinkite sugedusias dalis ir pašalinkite gaminius su defektais (pvz., deformaciją). elektrodo dalis, diafragmos pradūrimas, aktyvios medžiagos nukritimas, elektrolito nuotėkis ir kt.);Pasirūpinkite, kad gamybos vieta būtų švari ir tvarkinga, įgyvendinkite 5S valdymą ir 6 sigma kokybės kontrolę, neleiskite priemaišoms ir drėgmei susimaišyti gamyboje ir sumažinkite nelaimingų atsitikimų gamyboje poveikį saugai.
Paskelbimo laikas: 2022-11-16