Hvad er den faktor, der påvirker sikkerhedsdesignet af lithiumbattericellen? Styrk det overordnede sikkerhedsdesign af battericellen
Battericellen er det led, der kombinerer forskellige stoffer i batteriet. Det er integrationen af den positive elektrode, negative elektrode, membran, fane og emballagefilm. Battericellens strukturelle design påvirker ikke kun ydeevnen af forskellige materialer, men påvirker også det samlede batteri. Elektrokemisk ydeevne og sikkerhedsydelse har en vigtig indflydelse. Valget af materialer og udformningen af cellestrukturen er præcis forholdet mellem delen og helheden. Ved udformningen af cellen bør der formuleres en fornuftig strukturel model i kombination med materialeegenskaberne.
Derudover kan nogle yderligere beskyttelsesanordninger også overvejes i strukturen af lithiumbatterier. Fælles beskyttelsesmekanismer er designet som følger:
1 Ved hjælp af et skifteelement, når temperaturen i batteriet stiger, stiger dets modstandsværdi, og når temperaturen er for høj, vil det automatisk stoppe strømforsyningen;
2 Indstil sikkerhedsventilen (det vil sige udluftningshullet på toppen af batteriet), når batteriets indre tryk stiger til en vis værdi, åbnes sikkerhedsventilen automatisk for at sikre batteriets sikkerhed.
Følgende er nogle eksempler på sikkerhedsdesignet af cellestrukturen:
a) Positivt og negativt kapacitetsforhold og designstørrelse
Vælg det passende kapacitetsforhold for positive og negative elektroder i henhold til karakteristikaene for de positive og negative materialer. Forholdet mellem cellernes positive og negative kapacitet er et vigtigt led i forhold til sikkerheden ved lithium-ion-batterier. Hvis den positive kapacitet er for stor, vil der forekomme metallithium på overfladen af den negative elektrode. Hvis den negative elektrode er for stor, vil batteriets kapacitet gå stærkt tabt. Generelt er N/P=1,05~1,15, og tag et passende valg i henhold til den faktiske batterikapacitet og sikkerhedskrav. Design store og små stykker, så positionen af den negative elektrodepasta (aktivt materiale) dækker (større end) positionen af den positive elektrodepasta. Generelt skal bredden være 1-5 mm større og længden 5-10 mm større.
b) Der er en margen for membranens bredde
Det generelle princip for design af membranbredde er at forhindre intern kortslutning på grund af direkte kontakt mellem positive og negative elektroder. På grund af den termiske krympning af membranen under opladning og afladning af batteriet og i miljøet med termisk stød, deformeres membranen i retning af længde og bredde, og membranen deformeres i retning af længde og bredde. Det rynkede område øger polariseringen på grund af stigningen i afstanden mellem de positive og negative elektroder; det strakte område af mellemgulvet øger muligheden for mikro-kortslutning på grund af udtynding af mellemgulvet; krympningen af membranens kantområde kan føre til direkte forbindelse af de positive og negative elektroder. Der opstår kontakt og interne kortslutninger, som kan gøre batteriet farligt på grund af termisk løb. Derfor, når man designer et batteri, skal brugen af arealet og bredden af separatoren tage hensyn til dens krympningsegenskaber, og separatoren er større end anoden og katoden. I betragtning af procesfejlen skal isolationsfilmen være mindst 0,1 mm længere end yderkanten af polstykket.
c) Isoleringsbehandling
Intern kortslutning er en vigtig faktor for de potentielle sikkerhedsrisici ved lithium-ion-batterier. Der er mange potentielt farlige dele, der forårsager intern kortslutning i det strukturelle design af battericellen. Derfor bør nødvendige foranstaltninger eller isolering sættes ved disse nøglepositioner for at forhindre unormale forhold. I tilfælde af kortslutning i batteriet, for eksempel: hold den nødvendige afstand mellem de positive og negative ører; placer isoleringstape i midten uden pasta på den ene side af enden, og dæk alle de udsatte dele; sæt isoleringstape fast mellem den positive aluminiumsfolie og det negative aktive materiale; anvendelse Isolerende tape vil dække alle svejsedele af fanerne; isoleringstape bruges på toppen af cellen.
d) Indstil sikkerhedsventilen (trykaflastningsanordning)
Lithium-ion-batterier er farlige, ofte på grund af for høj intern temperatur eller for højt tryk, hvilket forårsager eksplosioner og brande; indstilling af en rimelig trykaflastningsanordning kan hurtigt frigive trykket og varmen inde i batteriet, når der opstår fare, hvilket reducerer risikoen for eksplosion. En rimelig trykaflastningsanordning er påkrævet for ikke kun at opfylde batteriets indre tryk under normal drift, men også automatisk åbne for at aflaste trykket, når det indre tryk når den farlige grænse. Deformationsegenskaber til design; Udformningen af sikkerhedsventilen kan opnås ved lameller, kanter, sømme og indhak.
3 Forbedre niveauet af håndværk
Bestræbelser på at gøre et godt stykke arbejde med standardisering og standardisering af battericelleproduktionsprocessen. I trinene med blanding, belægning, bagning, komprimering, opskæring og vikling skal du formulere standardisering (såsom membranbredde, elektrolytinjektionsvolumen osv.) og forbedre procesmetoder (såsom lavtryksinjektionsmetode, centrifugalskalmetode osv.) .), gør et godt stykke arbejde med proceskontrol, sikrer proceskvalitet og reducerer forskellen mellem produkter; opsætte specielle trin i nøgletrin, der har indflydelse på sikkerheden (såsom afgratning, pulverfejning og forskellig svejsning til forskellige materialer). metoder osv.), implementere standardiseret kvalitetsovervågning, eliminere defekte dele og udelukke defekte produkter (såsom polstykkedeformation, membranpunktur, aktiv materialeafgivelse og elektrolytlækage osv.); holde produktionsstedet ryddeligt og rent, og implementere 5S-styring og 6-Sigma kvalitetskontrol for at forhindre urenheder og fugt i at blive blandet i produktionen og minimere indvirkningen af uventede situationer i produktionen på sikkerheden.
