3. Xavfsizlik texnologiyasi
Lityum-ion batareyalar ko'plab yashirin xavflarga ega bo'lsa-da, foydalanishning muayyan shartlari va muayyan choralar bilan ular xavfsiz foydalanishni ta'minlash uchun batareya hujayralarida yon reaktsiyalar va zo'ravonlik reaktsiyalarining paydo bo'lishini samarali nazorat qilishlari mumkin.Quyida lityum-ionli batareyalar uchun bir nechta tez-tez ishlatiladigan xavfsizlik texnologiyalari haqida qisqacha ma'lumot berilgan.
（1） Yuqori xavfsizlik omiliga ega xom ashyoni tanlang
Ijobiy va salbiy qutbli faol materiallar, diafragma materiallari va yuqori xavfsizlik koeffitsientiga ega elektrolitlar tanlanishi kerak.
a) Ijobiy material tanlash
Katod materiallarining xavfsizligi asosan quyidagi uchta jihatga asoslanadi:
1. Materiallarning termodinamik barqarorligi;
2. Materiallarning kimyoviy barqarorligi;
3. Materiallarning fizik xossalari.
b) Diafragma materiallarini tanlash
Diafragmaning asosiy vazifasi batareyaning musbat va manfiy elektrodlarini ajratish, musbat va manfiy elektrodlar orasidagi aloqa natijasida qisqa tutashuvni oldini olish va elektrolitlar ionlarining o'tishini ta'minlash, ya'ni elektron izolyatsiya va ionga ega. o'tkazuvchanlik.Lityum-ionli batareyalar uchun diafragma tanlashda quyidagi fikrlarga e'tibor qaratish lozim:
1. Ijobiy va salbiy elektrodlarning mexanik izolyatsiyasini ta'minlash uchun elektron izolyatsiyaga ega;
2. Past qarshilik va yuqori ion o'tkazuvchanligini ta'minlash uchun ma'lum bir diafragma va g'ovaklikka ega;
3. Diafragma materiali etarli kimyoviy barqarorlikka ega bo'lishi va elektrolitlar korroziyasiga chidamli bo'lishi kerak;
4. Diafragma avtomatik o'chirishdan himoya qilish funktsiyasiga ega bo'lishi kerak;
5. Diafragmaning termal qisqarishi va deformatsiyasi imkon qadar kichik bo'lishi kerak;
6. Diafragma ma'lum bir qalinlikka ega bo'lishi kerak;
7. Diafragma kuchli jismoniy kuchga va etarlicha teshilish qarshiligiga ega bo'lishi kerak.
c) elektrolitlarni tanlash
Elektrolit lityum ion batareyasining muhim qismi bo'lib, batareyaning ijobiy va salbiy elektrodlari o'rtasida oqim o'tkazish va o'tkazish rolini o'ynaydi.Lityum ionli batareyalarda ishlatiladigan elektrolitlar organik aprotik aralash erituvchilarda tegishli lityum tuzlarini eritish natijasida hosil bo'lgan elektrolit eritmasidir.U odatda quyidagi talablarga javob berishi kerak:
1. Yaxshi kimyoviy barqarorlik, elektrod faol moddasi, kollektor suyuqligi va diafragma bilan kimyoviy reaktsiya yo'q;
2. Yaxshi elektrokimyoviy barqarorlik, keng elektrokimyoviy oyna bilan;
3. Yuqori lityum ion o'tkazuvchanligi va past elektron o'tkazuvchanligi;
4. Suyuqlik haroratining keng diapazoni;
5. Bu xavfsiz, toksik bo'lmagan va ekologik toza.
(2) Hujayraning umumiy xavfsizlik dizaynini kuchaytirish
Batareya xujayrasi batareyaning turli xil materiallarini va musbat qutb, salbiy qutb, diafragma, quloq va qadoqlash plyonkasi integratsiyasini birlashtirgan havoladir.Hujayra strukturasining dizayni nafaqat turli materiallarning ishlashiga ta'sir qiladi, balki batareyaning umumiy elektrokimyoviy ishlashi va xavfsizlik ko'rsatkichlariga ham muhim ta'sir ko'rsatadi.Materiallarni tanlash va asosiy tuzilmani loyihalash - bu mahalliy va butun o'rtasidagi munosabatlarning bir turi.Yadroni loyihalashda oqilona tuzilish rejimi moddiy xususiyatlarga ko'ra shakllantirilishi kerak.
Bundan tashqari, lityum batareya tuzilishi uchun ba'zi qo'shimcha himoya vositalarini ko'rib chiqish mumkin.Umumiy himoya mexanizmlari quyidagilardan iborat:
a) Kommutator elementi qabul qilingan.Batareya ichidagi harorat ko'tarilganda, uning qarshilik qiymati mos ravishda oshadi.Harorat juda yuqori bo'lsa, quvvat manbai avtomatik ravishda to'xtatiladi;
b) Xavfsizlik klapanini o'rnating (ya'ni, batareyaning yuqori qismidagi havo teshigi).Batareyaning ichki bosimi ma'lum bir qiymatga ko'tarilganda, batareyaning xavfsizligini ta'minlash uchun xavfsizlik valfi avtomatik ravishda ochiladi.
Elektr yadro strukturasining xavfsizlik dizayniga ba'zi misollar:
1. Ijobiy va salbiy qutb sig'im nisbati va dizayn hajmi tilim
Ijobiy va salbiy elektrod materiallarining xususiyatlariga ko'ra musbat va salbiy elektrodlarning mos sig'im nisbatini tanlang.Hujayraning musbat va manfiy elektrod quvvati nisbati lityum ionli batareyalarning xavfsizligi bilan bog'liq muhim aloqadir.Agar musbat elektrod sig'imi juda katta bo'lsa, metall lityum salbiy elektrod yuzasida to'planadi, salbiy elektrod sig'imi juda katta bo'lsa, batareyaning quvvati sezilarli darajada yo'qoladi.Odatda, N / P = 1.05-1.15 va tegishli tanlov haqiqiy batareya quvvati va xavfsizlik talablariga muvofiq amalga oshirilishi kerak.Katta va kichik bo'laklar salbiy pasta (faol modda) pozitsiyasi musbat pasta holatini qamrab oladigan (oshib ketadigan) tarzda ishlab chiqilishi kerak.Odatda, kengligi 1 ~ 5 mm kattaroq va uzunligi 5 ~ 10 mm kattaroq bo'lishi kerak.
2. Diafragma kengligi uchun ruxsat
Diafragma kengligi dizaynining umumiy printsipi ijobiy va salbiy elektrodlar o'rtasidagi to'g'ridan-to'g'ri aloqa natijasida yuzaga keladigan ichki qisqa tutashuvni oldini olishdir.Diafragmaning termal qisqarishi batareyani zaryadlash va zaryadsizlantirish paytida va termal zarba va boshqa muhitlarda diafragmaning uzunlik va kenglik yo'nalishi bo'yicha deformatsiyasiga sabab bo'lganligi sababli, diafragmaning buklangan maydonining polarizatsiyasi musbatlar orasidagi masofaning oshishi hisobiga ortadi. va salbiy elektrodlar;Diafragmaning ingichkalashi tufayli diafragmaning cho'zilgan hududida mikro qisqa tutashuv ehtimoli ortadi;Diafragmaning chetida qisqarish musbat va salbiy elektrodlar va ichki qisqa tutashuvlar o'rtasida to'g'ridan-to'g'ri aloqaga olib kelishi mumkin, bu esa batareyaning termal qochib ketishi tufayli xavf tug'dirishi mumkin.Shuning uchun akkumulyatorni loyihalashda diafragmaning maydoni va kengligidan foydalanishda uning qisqarish xususiyatlarini hisobga olish kerak.Izolyatsiya plyonkasi anod va katoddan kattaroq bo'lishi kerak.Jarayon xatosiga qo'shimcha ravishda, izolyatsiya plyonkasi elektrod qismining tashqi tomonidan kamida 0,1 mm uzunroq bo'lishi kerak.
3.Izolyatsiya bilan ishlov berish
Ichki qisqa tutashuv lityum-ion batareyaning potentsial xavfsizligi xavfining muhim omilidir.Hujayraning strukturaviy dizaynida ichki qisqa tutashuvga olib keladigan ko'plab potentsial xavfli qismlar mavjud.Shuning uchun, g'ayritabiiy sharoitlarda batareyada ichki qisqa tutashuvni oldini olish uchun, masalan, ijobiy va salbiy elektrod quloqlari orasidagi zarur bo'shliqni saqlash uchun ushbu asosiy pozitsiyalarda zarur choralar yoki izolyatsiyani o'rnatish kerak;Izolyatsiya qiluvchi lenta bitta uchining o'rtasiga yopishtirilmagan holatda yopishtirilishi kerak va barcha ochiq qismlar qoplanishi kerak;Izolyatsiya qiluvchi lenta musbat alyuminiy folga va salbiy faol modda o'rtasida yopishtirilishi kerak;Quloqning payvandlash qismi to'liq izolyatsiyalovchi lenta bilan qoplangan bo'lishi kerak;Elektr yadrosining yuqori qismida izolyatsion lenta ishlatiladi.
4. Xavfsizlik klapanini sozlash (bosim o'chirish moslamasi)
Lityum-ion batareyalar xavflidir, odatda ichki harorat juda yuqori yoki bosim portlash va yong'inga olib kelishi uchun juda yuqori;Oqilona bosim o'chirish moslamasi xavfli vaziyatda batareya ichidagi bosim va issiqlikni tezda chiqarib yuborishi va portlash xavfini kamaytirishi mumkin.Oqilona bosim o'chirish moslamasi oddiy ish paytida batareyaning ichki bosimiga javob berishi kerak, balki ichki bosim xavf chegarasiga yetganda bosimni bo'shatish uchun avtomatik ravishda ochilishi kerak.Bosim o'chirish moslamasining o'rnatish pozitsiyasi ichki bosimning oshishi sababli akkumulyator qobig'ining deformatsiya xususiyatlarini hisobga olgan holda ishlab chiqilishi kerak;Xavfsizlik klapanining dizayni yoriqlar, qirralar, tikuvlar va niklar bilan amalga oshirilishi mumkin.
(3) Jarayon darajasini yaxshilash
Hujayraning ishlab chiqarish jarayonini standartlashtirish va standartlashtirishga harakat qilish kerak.Aralashtirish, qoplash, pishirish, siqish, kesish va o'rash bosqichlarida standartlashtirishni shakllantirish (masalan, diafragma kengligi, elektrolitlar in'ektsiya hajmi va boshqalar), texnologik vositalarni yaxshilash (past bosimli quyish usuli, markazdan qochma qadoqlash usuli va boshqalar). , jarayonni nazorat qilishda yaxshi ish qilish, jarayon sifatini ta'minlash va mahsulotlar orasidagi farqlarni qisqartirish;Xavfsizlikka ta'sir qiluvchi asosiy bosqichlarda maxsus ish bosqichlarini belgilang (masalan, elektrod bo'lagini tozalash, changni tozalash, turli materiallar uchun turli xil payvandlash usullari va boshqalar), standartlashtirilgan sifat monitoringini amalga oshirish, nuqsonli qismlarni yo'q qilish va nuqsonli mahsulotlarni yo'q qilish (masalan, deformatsiyalar). elektrod bo'lagi, diafragma ponksiyonu, faol materialning tushishi, elektrolitlar oqishi va boshqalar);Ishlab chiqarish maydonchasini toza va ozoda tuting, 5S boshqaruvini va 6 sigma sifat nazoratini amalga oshiring, ishlab chiqarishda aralashmalar va namlikning aralashishini oldini oling va ishlab chiqarishdagi baxtsiz hodisalarning xavfsizlikka ta'sirini minimallashtiring.
Yuborilgan vaqt: 2022 yil 16-noyabr