Hva er faktoren som påvirker sikkerhetsdesignen til litiumbattericellen? Styrk den generelle sikkerhetsdesignen til battericellen
Battericellen er leddet som kombinerer ulike stoffer i batteriet. Det er integreringen av den positive elektroden, den negative elektroden, membranen, tappen og emballasjefilmen. Den strukturelle utformingen av battericellen påvirker ikke bare ytelsen til forskjellige materialer, men påvirker også det totale batteriet. Elektrokjemisk ytelse og sikkerhetsytelse har en viktig innvirkning. Valg av materialer og utformingen av cellestrukturen er nøyaktig forholdet mellom delen og helheten. I utformingen av cellen bør en rimelig strukturell modell formuleres i kombinasjon med materialegenskapene.
I tillegg kan noen ekstra beskyttelsesanordninger også vurderes i strukturen til litiumbatterier. Vanlige beskyttelsesmekanismer er utformet som følger:
1 Ved å bruke et bryterelement, når temperaturen i batteriet stiger, øker motstandsverdien, og når temperaturen er for høy, vil den automatisk stoppe strømforsyningen;
2 Still inn sikkerhetsventilen (det vil si ventilasjonshullet på toppen av batteriet), når det interne trykket til batteriet stiger til en viss verdi, vil sikkerhetsventilen automatisk åpne for å sikre sikkerheten til batteriet.
Følgende er noen eksempler på sikkerhetsdesignet til cellestrukturen:
a) Positivt og negativt kapasitetsforhold og designstørrelse
Velg passende kapasitetsforhold for positive og negative elektroder i henhold til egenskapene til de positive og negative materialene. Forholdet mellom den positive og negative kapasiteten til cellene er en viktig kobling knyttet til sikkerheten til litium-ion-batterier. Hvis den positive kapasiteten er for stor, vil metalllitium vises på overflaten av den negative elektroden. Hvis den negative elektroden er for stor, vil kapasiteten til batteriet gå sterkt tapt. Generelt sett, N/P=1,05–1,15, og gjør et passende valg i henhold til den faktiske batterikapasiteten og sikkerhetskravene. Design store og små biter slik at posisjonen til den negative elektrodepastaen (aktivt materiale) dekker (større enn) posisjonen til den positive elektrodepastaen. Vanligvis bør bredden være 1-5 mm større og lengden bør være 5-10 mm større.
b) Det er en margin for bredden på membranen
Det generelle prinsippet for design av membranbredde er å forhindre intern kortslutning på grunn av direkte kontakt med positive og negative elektroder. På grunn av den termiske krympingen av membranen under lade- og utladingsprosessen til batteriet og i miljøet med termisk sjokk, deformeres membranen i lengde- og bredderetningen, og membranen deformeres i lengde- og bredderetning. Det rynkete området øker polarisasjonen på grunn av økningen av avstanden mellom de positive og negative elektrodene; det strakte området av membranen øker muligheten for mikrokortslutning på grunn av tynningen av membranen; krympingen av kantområdet til membranen kan føre til direkte tilkobling av de positive og negative elektrodene. Det oppstår kontakt og intern kortslutning, som kan gjøre batteriet farlig på grunn av termisk løping. Derfor, når du designer et batteri, må bruken av arealet og bredden til separatoren vurdere krympingsegenskapene, og separatoren er større enn anoden og katoden. Med tanke på prosessfeilen må isolasjonsfilmen være minst 0,1 mm lengre enn ytterkanten av polstykket.
c) Isolasjonsbehandling
Intern kortslutning er en viktig faktor for de potensielle sikkerhetsfarene ved litiumion-batterier. Det er mange potensielt farlige deler som forårsaker intern kortslutning i den strukturelle utformingen av battericellen. Derfor bør nødvendige tiltak eller isolasjon settes ved disse nøkkelposisjonene for å forhindre unormale forhold. Ved kortslutning i batteriet, for eksempel: hold nødvendig avstand mellom de positive og negative ørene; plasser isolasjonstape i midten uten lim på den ene siden av enden, og dekk alle de utsatte delene; fest isolasjonstape mellom den positive aluminiumsfolien og det negative aktive materialet; søknad Isolerende tape vil dekke alle sveisedelene av tappene; isolasjonstape brukes på toppen av cellen.
d) Still inn sikkerhetsventilen (trykkavlastningsanordning)
Litium-ion-batterier er farlige, ofte på grunn av for høy intern temperatur eller for høyt trykk, og forårsaker eksplosjoner og branner; å stille inn en rimelig trykkavlastningsanordning kan raskt frigjøre trykket og varmen inne i batteriet når det oppstår fare, noe som reduserer risikoen for eksplosjon. En rimelig trykkavlastningsanordning er nødvendig for ikke bare å møte det interne trykket til batteriet under normal drift, men også automatisk åpne for å avlaste trykket når det indre trykket når den farlige grensen. Deformasjonsegenskaper til design; utformingen av sikkerhetsventilen kan oppnås med lameller, kanter, sømmer og hakk.
3 Forbedre nivået på håndverk
Innsats for å gjøre en god jobb i standardisering og standardisering av battericelleproduksjonsprosessen. I trinnene med å blande, belegge, bake, komprimere, spalte og vikle, formulere standardisering (som membranbredde, elektrolyttinjeksjonsvolum, etc.), og forbedre prosessmetoder (som lavtrykksinjeksjonsmetode, sentrifugalskalletmetode, etc.) .), gjøre en god jobb i prosesskontroll, sikre prosesskvalitet og redusere forskjellen mellom produktene; sette opp spesielle trinn i nøkkeltrinn som har innvirkning på sikkerheten (som avgrading, pulverfeiing og forskjellig sveising for forskjellige materialer). metoder, etc.), implementere standardisert kvalitetsovervåking, eliminere defekte deler og ekskludere defekte produkter (som polstykkedeformasjon, diafragmapunktering, aktiv materialavgivelse og elektrolyttlekkasje, etc.); holde produksjonsstedet ryddig og rent, og implementere 5S-styring og 6-Sigma kvalitetskontroll for å hindre at urenheter og fuktighet blandes i produksjonen og minimere innvirkningen av uventede situasjoner i produksjonen på sikkerheten.
