Koks veiksnys turi įtakos ličio akumuliatoriaus elemento saugos konstrukcijai? Sustiprinti bendrą akumuliatoriaus elemento saugos konstrukciją
Akumuliatoriaus elementas yra jungtis, jungianti įvairias akumuliatoriaus medžiagas. Tai teigiamo elektrodo, neigiamo elektrodo, diafragmos, skirtuko ir pakavimo plėvelės integracija. Akumuliatoriaus elemento konstrukcija turi įtakos ne tik įvairių medžiagų veikimui, bet ir bendrai baterijai. Svarbų poveikį turi elektrocheminės charakteristikos ir saugos rodikliai. Medžiagų parinkimas ir ląstelės struktūros projektavimas yra būtent santykis tarp dalies ir visumos. Projektuojant elementą turėtų būti suformuluotas pagrįstas struktūrinis modelis kartu su medžiagos savybėmis.
Be to, ličio baterijų konstrukcijoje taip pat galima atsižvelgti į kai kuriuos papildomus apsaugos įtaisus. Įprasti apsaugos mechanizmai suprojektuoti taip:
1 Naudojant perjungimo elementą, kylant temperatūrai akumuliatoriuje, pakyla jo varžos vertė, o esant per aukštai temperatūrai, automatiškai nutraukiamas maitinimas;
2 Nustatykite apsauginį vožtuvą (ty akumuliatoriaus viršuje esančią ventiliacijos angą), kai vidinis akumuliatoriaus slėgis pakyla iki tam tikros vertės, apsauginis vožtuvas automatiškai atsidarys, kad būtų užtikrinta akumuliatoriaus sauga.
Toliau pateikiami keli kameros struktūros saugos dizaino pavyzdžiai:
a) Teigiamas ir neigiamas talpos santykis ir projektinis dydis
Pasirinkite tinkamą teigiamų ir neigiamų elektrodų talpos santykį pagal teigiamų ir neigiamų medžiagų charakteristikas. Teigiamos ir neigiamos elementų talpos santykis yra svarbi sąsaja, susijusi su ličio jonų baterijų saugumu. Jei teigiama talpa yra per didelė, neigiamo elektrodo paviršiuje atsiras metalo ličio. Jei neigiamas elektrodas yra per didelis, akumuliatoriaus talpa bus labai prarasta. Paprastai tariant, N/P = 1,05–1,15 ir pasirinkite tinkamą akumuliatoriaus talpą ir saugos reikalavimus. Suprojektuokite didelius ir mažus gabalus taip, kad neigiamo elektrodo pastos (aktyviosios medžiagos) padėtis uždengtų (didesnė nei) teigiamo elektrodo pastos padėtį. Paprastai plotis turi būti 1-5 mm didesnis, o ilgis 5-10 mm didesnis.
b) Yra diafragmos pločio paraštė
Bendras diafragmos pločio projektavimo principas yra išvengti vidinio trumpojo jungimo dėl tiesioginio teigiamų ir neigiamų elektrodų kontakto. Dėl šiluminio diafragmos susitraukimo akumuliatoriaus įkrovimo ir iškrovimo proceso metu bei terminio šoko aplinkoje diafragma deformuojasi ilgio ir pločio kryptimi, o diafragma – ilgio ir pločio kryptimi. Susiraukšlėjusi sritis padidina poliarizaciją, nes padidėja atstumas tarp teigiamų ir neigiamų elektrodų; ištemptas diafragmos plotas padidina mikrotrumpojo jungimo galimybę dėl diafragmos plonėjimo; Diafragmos krašto ploto susitraukimas gali lemti tiesioginį teigiamo ir neigiamo elektrodų sujungimą. Įvyksta kontaktiniai ir vidiniai trumpieji jungimai, dėl kurių akumuliatorius gali būti pavojingas dėl šiluminio išsijungimo. Todėl projektuojant akumuliatorių, naudojant separatoriaus plotą ir plotį reikia atsižvelgti į jo susitraukimo charakteristikas, o separatorius yra didesnis nei anodas ir katodas. Atsižvelgiant į proceso klaidą, izoliacinė plėvelė turi būti bent 0,1 mm ilgesnė už išorinį poliaus kraštą.
c) Izoliacijos apdorojimas
Vidinis trumpasis jungimas yra svarbus veiksnys, lemiantis galimą ličio jonų akumuliatorių pavojų saugai. Akumuliatoriaus elemento konstrukcijoje yra daug potencialiai pavojingų dalių, kurios sukelia vidinį trumpąjį jungimą. Todėl šiose pagrindinėse vietose turėtų būti nustatytos būtinos priemonės arba izoliacija, kad būtų išvengta neįprastų sąlygų. Akumuliatoriaus trumpojo jungimo atveju, pavyzdžiui: išlaikykite reikiamą atstumą tarp teigiamų ir neigiamų ausų; per vidurį uždėkite izoliacinę juostą be pastos vienoje galo pusėje ir uždenkite visas atviras dalis; klijuokite izoliacinę juostą tarp teigiamos aliuminio folijos ir neigiamos aktyvios medžiagos; pritaikymas Izoliacinė juosta padengs visas suvirinamas ąselių dalis; elemento viršuje naudojama izoliacinė juosta.
d) Nustatykite apsauginį vožtuvą (slėgio mažinimo įtaisą)
Ličio jonų baterijos yra pavojingos, dažnai dėl per didelės vidinės temperatūros arba per didelio slėgio, sukeliančios sprogimus ir gaisrus; Nustačius pagrįstą slėgio mažinimo įtaisą, esant pavojui, akumuliatoriaus viduje esantis slėgis ir šiluma gali greitai išleisti, o tai sumažina sprogimo riziką. Reikalingas pagrįstas slėgio mažinimo įtaisas, kuris ne tik atitiktų vidinį akumuliatoriaus slėgį normaliai veikiant, bet ir automatiškai atsidarytų, kad sumažintų slėgį, kai vidinis slėgis pasiekia pavojingą ribą. Deformacijos charakteristikos pagal dizainą; Apsauginio vožtuvo konstrukciją galima pasiekti naudojant lameles, briaunas, siūles ir įpjovas.
3 Pagerinkite meistriškumo lygį
Stengiamasi atlikti gerą darbą standartizuojant ir standartizuojant baterijų elementų gamybos procesą. Maišymo, dengimo, kepimo, tankinimo, pjaustymo ir vyniojimo etapuose suformuluokite standartizaciją (pvz., membranos plotį, elektrolito įpurškimo tūrį ir kt.) ir tobulinkite proceso metodus (pvz., žemo slėgio įpurškimo metodą, išcentrinį „Shell“ metodą ir kt. .), gerai atlikti procesų valdymo darbą, užtikrinti proceso kokybę ir sumažinti skirtumą tarp gaminių; nustatykite specialius pagrindinius veiksmus, turinčius įtakos saugumui (pvz., šlavimas, miltelinis šlavimas ir skirtingas įvairių medžiagų suvirinimas). metodus ir kt.), įgyvendinti standartizuotą kokybės stebėseną, pašalinti sugedusias dalis ir neįtraukti gaminių su defektais (pvz., polių deformacijos, diafragmos pradūrimo, aktyvios medžiagos išsiliejimo ir elektrolito nutekėjimo ir kt.); išlaikyti gamybos vietą tvarkingą ir švarią bei įdiegti 5S valdymą ir 6 -Sigma kokybės kontrolę, kad gamyboje nesimaišytų nešvarumai ir drėgmė bei sumažintumėte netikėtų situacijų gamyboje poveikį saugumui.
