Litium batareya hüceyrəsinin təhlükəsizlik dizaynına hansı amil təsir edir? Batareya hüceyrəsinin ümumi təhlükəsizlik dizaynını gücləndirin
Batareya hüceyrəsi batareyanın müxtəlif maddələrini birləşdirən əlaqədir. Bu müsbət elektrod, mənfi elektrod, diafraqma, nişan və qablaşdırma filminin inteqrasiyasıdır. Batareya hüceyrəsinin struktur dizaynı yalnız müxtəlif materialların işinə təsir etmir, həm də ümumi batareyaya təsir göstərir. Elektrokimyəvi performans və təhlükəsizlik göstəriciləri mühüm təsir göstərir. Materialların seçilməsi və hüceyrə quruluşunun dizaynı tam olaraq hissə və bütövlük arasındakı əlaqədir. Hüceyrənin dizaynında materialın xüsusiyyətləri ilə birlikdə ağlabatan bir struktur modeli tərtib edilməlidir.
Bundan əlavə, litium batareyaların strukturunda bəzi əlavə qoruyucu qurğular da nəzərdən keçirilə bilər. Ümumi qorunma mexanizmləri aşağıdakı kimi tərtib edilmişdir:
1 Bir keçid elementindən istifadə edərək, batareyada temperatur yüksəldikdə, onun müqavimət dəyəri yüksəlir və temperatur çox yüksək olduqda, avtomatik olaraq enerji təchizatı dayandırılır;
2 Təhlükəsizlik klapanını (yəni batareyanın yuxarı hissəsindəki havalandırma dəliyini) təyin edin, batareyanın daxili təzyiqi müəyyən bir dəyərə yüksəldikdə, batareyanın təhlükəsizliyini təmin etmək üçün təhlükəsizlik klapan avtomatik olaraq açılacaqdır.
Hüceyrə quruluşunun təhlükəsizlik dizaynına dair bəzi nümunələr aşağıdakılardır:
a) Müsbət və mənfi tutum nisbəti və dizayn ölçüsü
Müsbət və mənfi materialların xüsusiyyətlərinə uyğun olaraq müsbət və mənfi elektrodların uyğun tutum nisbətini seçin. Hüceyrələrin müsbət və mənfi tutumlarının nisbəti litium-ion batareyalarının təhlükəsizliyi ilə əlaqəli vacib bir əlaqədir. Müsbət tutum çox böyükdürsə, mənfi elektrodun səthində metal litium görünəcək. Mənfi elektrod çox böyükdürsə, batareyanın tutumu çox itiriləcəkdir. Ümumiyyətlə, N/P=1.05～1.15 və faktiki batareya tutumu və təhlükəsizlik tələblərinə uyğun olaraq müvafiq seçim edin. Böyük və kiçik parçaları elə tərtib edin ki, mənfi elektrod pastasının (aktiv material) mövqeyi müsbət elektrod pastasının mövqeyini (daha çox) əhatə etsin. Ümumiyyətlə, eni 1-5 mm, uzunluğu isə 5-10 mm daha böyük olmalıdır.
b) Diafraqmanın eni üçün bir kənar var
Diafraqma eni dizaynının ümumi prinsipi müsbət və mənfi elektrodların birbaşa təması nəticəsində daxili qısaqapanmanın qarşısını almaqdır. Akkumulyatorun doldurulması və boşaldılması prosesində və istilik şoku mühitində diafraqmanın termik büzülməsi səbəbindən diafraqma uzunluq və eni istiqamətində, diafraqma isə uzunluq və eni istiqamətində deformasiyaya uğrayır. Qırışlı sahə müsbət və mənfi elektrodlar arasındakı məsafənin artması səbəbindən polarizasiyanı artırır; diafraqmanın uzanan sahəsi diafraqmanın incəlməsi səbəbindən mikro-qısaqapanma ehtimalını artırır; diafraqmanın kənar sahəsinin daralması müsbət və mənfi elektrodların birbaşa birləşməsinə səbəb ola bilər. Kontakt və daxili qısaqapanmalar baş verir ki, bu da termal qaçaqlığa görə batareyanı təhlükəli edə bilər. Buna görə də, akkumulyatorun layihələndirilməsi zamanı ayırıcının sahəsi və eninin istifadəsi onun büzülmə xüsusiyyətlərini nəzərə almalıdır və ayırıcı anod və katoddan daha böyükdür. Prosesin səhvini nəzərə alaraq, izolyasiya filmi dirək parçasının xarici kənarından ən azı 0,1 mm uzun olmalıdır.
c) İzolyasiya müalicəsi
Daxili qısaqapanma litium-ion batareyalarının potensial təhlükəsizlik təhlükələri üçün vacib amildir. Batareya hüceyrəsinin struktur dizaynında daxili qısaqapanmaya səbəb olan bir çox potensial təhlükəli hissələr var. Buna görə də, anormal şəraitin qarşısını almaq üçün bu əsas mövqelərdə lazımi tədbirlər və ya izolyasiya qurulmalıdır. Batareyada qısa qapanma halında, məsələn: müsbət və mənfi qulaqlar arasında lazımi məsafəni saxlamaq; ucun bir tərəfində yapışdırmadan ortada izolyasiya lentini qoyun və bütün açıq hissələri örtün; müsbət alüminium folqa və mənfi aktiv material arasında izolyasiya lentini yapışdırın; tətbiqi İzolyasiya lenti nişanların bütün qaynaq hissələrini əhatə edəcək; hüceyrənin yuxarı hissəsində izolyasiya lentindən istifadə olunur.
d) Təhlükəsizlik klapanını təyin edin (təzyiq relyef cihazı)
Litium-ion batareyaları təhlükəlidir, çox vaxt həddindən artıq daxili temperatur və ya həddindən artıq təzyiq səbəbindən partlayışlara və yanğınlara səbəb olur; ağlabatan təzyiq relyef cihazının qurulması təhlükə baş verdikdə batareyanın içindəki təzyiqi və istiliyi tez bir zamanda buraxaraq partlayış riskini azalda bilər. Normal iş zamanı akkumulyatorun daxili təzyiqini qarşılamaq üçün deyil, həm də daxili təzyiq təhlükəli həddə çatdıqda təzyiqi azaltmaq üçün avtomatik olaraq açılmaq üçün ağlabatan təzyiq tənzimləyici qurğu tələb olunur. Dizayn üçün deformasiya xüsusiyyətləri; təhlükəsizlik klapanının dizaynı lamellər, kənarlar, tikişlər və çentiklərlə əldə edilə bilər.
3 Sənətkarlıq səviyyəsini yüksəlt
Batareya hüceyrəsi istehsal prosesinin standartlaşdırılması və standartlaşdırılmasında yaxşı bir iş görmək üçün səylər. Qarışdırma, örtmə, bişirmə, sıxlaşdırma, dilimləmə və sarma mərhələlərində standartlaşdırma (məsələn, diafraqmanın eni, elektrolit yeridilməsi həcmi və s.) və proses üsullarını təkmilləşdirin (aşağı təzyiqli enjeksiyon üsulu, mərkəzdənqaçma qabığı üsulu və s. kimi) .), prosesə nəzarətdə yaxşı iş görmək, prosesin keyfiyyətini təmin etmək və məhsullar arasındakı fərqi azaltmaq; təhlükəsizliyə təsir göstərən əsas addımlarda xüsusi addımlar təyin edin (məsələn, qapaqların təmizlənməsi, tozun təmizlənməsi və müxtəlif materiallar üçün müxtəlif qaynaq). üsullar və s.), standartlaşdırılmış keyfiyyət monitorinqini həyata keçirmək, qüsurlu hissələri aradan qaldırmaq və qüsurlu məhsulları istisna etmək (məsələn, dirək parçasının deformasiyası, diafraqmanın deşilməsi, aktiv materialın tökülməsi və elektrolit sızması və s.); istehsal sahəsini səliqəli və təmiz saxlamaq, istehsalda çirklərin və nəmin qarışmasının qarşısını almaq və istehsalda gözlənilməz vəziyyətlərin təhlükəsizliyə təsirini minimuma endirmək üçün 5S idarəetməsini və 6-Sigma keyfiyyətə nəzarəti həyata keçirin.
