Mi az a tényező, amely befolyásolja a lítium akkumulátorcella biztonsági kialakítását? Az akkumulátorcella általános biztonsági kialakításának megerősítése
Az akkumulátorcella az a láncszem, amely az akkumulátor különféle anyagait egyesíti. Ez a pozitív elektróda, a negatív elektróda, a membrán, a fül és a csomagolófólia integrálása. Az akkumulátorcella szerkezeti felépítése nemcsak a különféle anyagok teljesítményét befolyásolja, hanem az akkumulátor egészét is. Az elektrokémiai teljesítménynek és a biztonsági teljesítménynek fontos hatása van. Az anyagok kiválasztása és a cellaszerkezet kialakítása pontosan az alkatrész és az egész kapcsolata. A cella tervezésénél az anyagtulajdonságokkal kombinálva ésszerű szerkezeti modellt kell megfogalmazni.
Ezen túlmenően a lítium akkumulátorok szerkezetében néhány további védelmi eszköz is számításba jöhet. A közös védelmi mechanizmusokat a következőképpen tervezték:
1 Egy kapcsolóelem segítségével, amikor az akkumulátor hőmérséklete emelkedik, az ellenállás értéke megemelkedik, túl magas hőmérséklet esetén pedig automatikusan leállítja az áramellátást;
2 Állítsa be a biztonsági szelepet (azaz a szellőzőnyílást az akkumulátor tetején), amikor az akkumulátor belső nyomása egy bizonyos értékre emelkedik, a biztonsági szelep automatikusan kinyílik, hogy biztosítsa az akkumulátor biztonságát.
Íme néhány példa a cellaszerkezet biztonsági kialakítására:
a) Pozitív és negatív kapacitásarány és tervezési méret
Válassza ki a pozitív és negatív elektródák megfelelő kapacitásarányát a pozitív és negatív anyagok jellemzőinek megfelelően. A cellák pozitív és negatív kapacitásának aránya fontos láncszem a lítium-ion akkumulátorok biztonsága szempontjából. Ha a pozitív kapacitás túl nagy, a negatív elektróda felületén fém-lítium jelenik meg. Ha a negatív elektróda túl nagy, az akkumulátor kapacitása nagymértékben csökken. Általánosságban elmondható, hogy N/P = 1,05–1,15, és a tényleges akkumulátorkapacitás és a biztonsági követelmények alapján válassza ki a megfelelőt. Tervezze meg a nagy és kis darabokat úgy, hogy a negatív elektróda paszta (aktív anyag) helyzete fedje (nagyobb, mint) a pozitív elektróda paszta helyzetét. Általában a szélességnek 1-5 mm-rel, a hosszúságnak pedig 5-10 mm-rel nagyobbnak kell lennie.
b) Van egy margó a membrán szélességére
A membránszélesség kialakításának általános elve a belső rövidzárlat megakadályozása a pozitív és negatív elektródák közvetlen érintkezése miatt. Az akkumulátor töltési és kisütési folyamata során, valamint hősokk környezetében a membrán hőzsugorodása miatt a membrán hossza és szélessége, a membrán hossza és szélessége irányban deformálódik. A ráncos terület növeli a polarizációt a pozitív és negatív elektródák közötti távolság növekedése miatt; a membrán megnyúlt területe növeli a mikrozárlat lehetőségét a membrán elvékonyodása miatt; a membrán peremének zsugorodása a pozitív és negatív elektródák közvetlen összekapcsolásához vezethet. Érintkezési és belső rövidzárlatok lépnek fel, amelyek veszélyessé tehetik az akkumulátort a hőkifutás miatt. Ezért az akkumulátor tervezésénél az elválasztó területének és szélességének felhasználásánál figyelembe kell venni a zsugorodási jellemzőit, és a szeparátor nagyobb, mint az anód és a katód. Figyelembe véve a folyamathibát, a szigetelő fóliának legalább 0,1 mm-rel hosszabbnak kell lennie, mint a pólusdarab külső széle.
c) Szigetelés kezelés
A belső rövidzárlat fontos tényező a lítium-ion akkumulátorok potenciális biztonsági kockázatai szempontjából. Az akkumulátorcella szerkezeti kialakításában számos potenciálisan veszélyes alkatrész van, amelyek belső rövidzárlatot okoznak. Ezért ezeken a kulcspozíciókon a szükséges intézkedéseket vagy szigetelést kell beállítani a rendellenes állapotok elkerülése érdekében. Rövidzárlat esetén az akkumulátorban, például: tartsa be a szükséges távolságot a pozitív és negatív fülek között; helyezzen szigetelőszalagot a közepére paszta nélkül a végének egyik oldalára, és fedje le az összes szabaddá tett részt; ragasszon szigetelőszalagot a pozitív alumíniumfólia és a negatív aktív anyag közé; alkalmazás A szigetelőszalag a fülek összes hegesztési részét lefedi; szigetelőszalagot használnak a cella tetején.
d) Állítsa be a biztonsági szelepet (nyomáscsökkentő berendezés)
A lítium-ion akkumulátorok veszélyesek, gyakran a túlzott belső hőmérséklet vagy túlzott nyomás miatt, robbanást és tüzet okozva; ésszerű nyomáscsökkentő berendezés beállítása veszély esetén gyorsan felszabadíthatja az akkumulátor belsejében lévő nyomást és hőt, csökkentve a robbanásveszélyt. Egy ésszerű nyomáscsökkentő berendezésre van szükség ahhoz, hogy normál működés közben ne csak megfeleljen az akkumulátor belső nyomásának, hanem automatikusan kinyíljon, hogy csökkentse a nyomást, amikor a belső nyomás eléri a veszélyes határt. Deformációs jellemzők a tervezéshez; a biztonsági szelep kialakítása lamellákkal, élekkel, varratokkal és bevágásokkal érhető el.
3 Javítsa a kézműves tudás szintjét
Az akkumulátorcellák gyártási folyamatának szabványosítása és szabványosítása terén tett erőfeszítések. A keverés, bevonat, sütés, tömörítés, hasítás és tekercselés lépéseiben szabványosítást kell megfogalmazni (például membránszélesség, elektrolit befecskendezési térfogat stb.), és javítani kell a folyamatmódszereket (például alacsony nyomású befecskendezési módszer, centrifugális Shell módszer stb.). .), jó munkát végez a folyamatirányításban, biztosítja a folyamat minőségét és csökkenti a termékek közötti különbséget; speciális lépéseket állítson be a legfontosabb lépésekben, amelyek hatással vannak a biztonságra (például sorjázás, porseprés és különböző hegesztések különböző anyagokhoz). módszerek stb.), szabványosított minőségellenőrzést kell végrehajtani, ki kell küszöbölni a hibás alkatrészeket, és kizárni a hibás termékeket (például a pólusdarab deformációját, a membránszúrást, az aktív anyag kiömlését és az elektrolit szivárgását stb.); tartsa rendben és tisztán a gyártási helyet, és hajtsa végre az 5S menedzsmentet és a 6 -Sigma minőségellenőrzést, hogy megakadályozza a szennyeződések és nedvesség keveredését a gyártás során, és minimalizálja a gyártás során fellépő váratlan helyzetek biztonságra gyakorolt hatását.
