3. Teknolojia ya usalama
Ingawa betri za ioni za lithiamu zina hatari nyingi zilizofichwa, chini ya hali mahususi za matumizi na kwa hatua fulani, zinaweza kudhibiti ipasavyo kutokea kwa athari za upande na athari za vurugu katika seli za betri ili kuhakikisha matumizi yao salama.Ufuatao ni utangulizi mfupi wa teknolojia kadhaa za usalama zinazotumiwa sana kwa betri za ioni za lithiamu.
(1) Chagua malighafi yenye kipengele cha juu cha usalama
Nyenzo chanya na hasi za polar, vifaa vya diaphragm na elektroliti zilizo na sababu ya juu ya usalama zitachaguliwa.
a) Uchaguzi wa nyenzo chanya
Usalama wa vifaa vya cathode ni msingi wa mambo matatu yafuatayo:
1. Utulivu wa thermodynamic wa vifaa;
2. Utulivu wa kemikali wa vifaa;
3. Mali ya kimwili ya vifaa.
b) Uchaguzi wa vifaa vya diaphragm
Kazi kuu ya diaphragm ni kutenganisha electrodes chanya na hasi ya betri, kuzuia mzunguko mfupi unaosababishwa na kuwasiliana kati ya electrodes chanya na hasi, na kuwezesha ions electrolyte kupita, yaani, ina insulation elektroniki na ion. conductivity.Mambo yafuatayo yanapaswa kuzingatiwa wakati wa kuchagua diaphragm kwa betri za lithiamu ion:
1. Ina insulation ya umeme ili kuhakikisha kutengwa kwa mitambo ya electrodes chanya na hasi;
2. Ina aperture fulani na porosity ili kuhakikisha upinzani mdogo na conductivity ya juu ya ionic;
3. Nyenzo ya diaphragm itakuwa na utulivu wa kutosha wa kemikali na lazima iwe sugu kwa kutu ya electrolyte;
4. Diaphragm itakuwa na kazi ya ulinzi wa kuzima moja kwa moja;
5. Kupungua kwa joto na deformation ya diaphragm itakuwa ndogo iwezekanavyo;
6. Diaphragm itakuwa na unene fulani;
7. Diaphragm itakuwa na nguvu kali ya kimwili na upinzani wa kutosha wa kuchomwa.
c) Uchaguzi wa electrolyte
Electrolyte ni sehemu muhimu ya betri ya lithiamu ion, ambayo ina jukumu la kupitisha na kufanya sasa kati ya electrodes chanya na hasi ya betri.Electroliti inayotumika katika betri za ioni za lithiamu ni suluhu la elektroliti linaloundwa kwa kuyeyusha chumvi za lithiamu zinazofaa katika vimumunyisho vilivyochanganywa vya aprotiki.Kwa ujumla itakidhi mahitaji yafuatayo:
1. Utulivu mzuri wa kemikali, hakuna mmenyuko wa kemikali na dutu ya kazi ya electrode, maji ya mtoza na diaphragm;
2. Utulivu mzuri wa electrochemical, na dirisha pana la electrochemical;
3. High lithiamu ion conductivity na chini conductivity elektroniki;
4. Aina mbalimbali za joto la kioevu;
5. Ni salama, sio sumu na ni rafiki wa mazingira.
(2) Imarisha muundo wa jumla wa usalama wa seli
Kiini cha betri ni kiungo kinachochanganya vifaa mbalimbali vya betri, na ushirikiano wa pole chanya, pole hasi, diaphragm, lug na filamu ya ufungaji.Muundo wa muundo wa seli hauathiri tu utendaji wa vifaa mbalimbali, lakini pia una athari muhimu kwa utendaji wa jumla wa electrochemical na utendaji wa usalama wa betri.Uchaguzi wa vifaa na muundo wa muundo wa msingi ni aina tu ya uhusiano kati ya ndani na nzima.Katika kubuni ya msingi, mode ya muundo wa busara inapaswa kuundwa kulingana na sifa za nyenzo.
Kwa kuongeza, vifaa vingine vya ziada vya kinga vinaweza kuzingatiwa kwa muundo wa betri ya lithiamu.Njia za kawaida za kinga ni kama ifuatavyo.
a) Kipengele cha kubadili kinapitishwa.Wakati joto ndani ya betri linaongezeka, thamani yake ya upinzani itaongezeka ipasavyo.Wakati halijoto ni ya juu sana, usambazaji wa umeme utasimamishwa moja kwa moja;
b) Weka vali ya usalama (yaani, tundu la hewa lililo juu ya betri).Wakati shinikizo la ndani la betri linapanda kwa thamani fulani, valve ya usalama itafungua moja kwa moja ili kuhakikisha usalama wa betri.
Hapa kuna mifano kadhaa ya muundo wa usalama wa muundo wa msingi wa umeme:
1. Uwiano mzuri na hasi wa uwezo wa nguzo na kipande cha ukubwa wa muundo
Chagua uwiano unaofaa wa uwezo wa electrodes chanya na hasi kulingana na sifa za vifaa vyema na hasi vya electrode.Uwiano wa uwezo wa electrode chanya na hasi wa seli ni kiungo muhimu kuhusiana na usalama wa betri za lithiamu ion.Ikiwa uwezo wa elektrodi chanya ni kubwa mno, lithiamu ya chuma itawekwa kwenye uso wa elektrodi hasi, na ikiwa uwezo hasi wa elektrodi ni kubwa mno, uwezo wa betri utapotea sana.Kwa ujumla, N/P=1.05-1.15, na uteuzi unaofaa utafanywa kulingana na uwezo halisi wa betri na mahitaji ya usalama.Vipande vikubwa na vidogo vitaundwa ili nafasi ya kuweka hasi (dutu ya kazi) inafunga (kuzidi) nafasi ya kuweka chanya.Kwa ujumla, upana utakuwa 1-5 mm kubwa na urefu utakuwa 5-10 mm kubwa.
2. Posho kwa upana wa diaphragm
Kanuni ya jumla ya muundo wa upana wa diaphragm ni kuzuia mzunguko mfupi wa ndani unaosababishwa na mawasiliano ya moja kwa moja kati ya electrodes chanya na hasi.Wakati kupungua kwa joto kwa diaphragm husababisha kubadilika kwa diaphragm katika mwelekeo wa urefu na upana wakati wa malipo ya betri na kutokwa na chini ya mshtuko wa joto na mazingira mengine, mgawanyiko wa eneo lililokunjwa la diaphragm huongezeka kwa sababu ya kuongezeka kwa umbali kati ya chanya. na electrodes hasi;Uwezekano wa mzunguko mfupi wa micro katika eneo la kunyoosha la diaphragm huongezeka kutokana na kupungua kwa diaphragm;Kupungua kwa ukingo wa diaphragm kunaweza kusababisha mawasiliano ya moja kwa moja kati ya electrodes chanya na hasi na mzunguko mfupi wa ndani, ambayo inaweza kusababisha hatari kutokana na kukimbia kwa betri.Kwa hiyo, wakati wa kutengeneza betri, sifa zake za shrinkage lazima zizingatiwe katika matumizi ya eneo na upana wa diaphragm.Filamu ya kutengwa inapaswa kuwa kubwa zaidi kuliko anode na cathode.Mbali na kosa la mchakato, filamu ya kutengwa lazima iwe angalau 0.1mm zaidi kuliko upande wa nje wa kipande cha electrode.
3. Matibabu ya insulation
Saketi fupi ya ndani ni jambo muhimu katika hatari inayoweza kutokea ya usalama ya betri ya lithiamu-ioni.Kuna sehemu nyingi za hatari zinazoweza kusababisha mzunguko mfupi wa ndani katika muundo wa muundo wa seli.Kwa hiyo, hatua muhimu au insulation inapaswa kuwekwa katika nafasi hizi muhimu ili kuzuia mzunguko mfupi wa ndani wa betri chini ya hali isiyo ya kawaida, kama vile kudumisha nafasi muhimu kati ya masikio ya electrode chanya na hasi;Utepe wa kuhami joto utabandikwa kwenye sehemu isiyo ya kubandika katikati ya ncha moja, na sehemu zote zilizoachwa wazi zitafunikwa;mkanda wa kuhami joto utabandikwa kati ya karatasi chanya ya alumini na dutu hasi hai;Sehemu ya kulehemu ya lug itafunikwa kabisa na mkanda wa kuhami;Tape ya kuhami hutumiwa juu ya msingi wa umeme.
4.Kuweka vali ya usalama (kifaa cha kupunguza shinikizo)
Betri za ioni za lithiamu ni hatari, kwa kawaida kwa sababu joto la ndani ni la juu sana au shinikizo ni kubwa sana kusababisha mlipuko na moto;Kifaa kinachofaa cha kupunguza shinikizo kinaweza kutoa shinikizo na joto ndani ya betri kwa haraka iwapo kuna hatari, na kupunguza hatari ya mlipuko.Kifaa kinachofaa cha kutuliza shinikizo hakitakidhi shinikizo la ndani la betri tu wakati wa operesheni ya kawaida, lakini pia itafungua kiotomatiki kutoa shinikizo wakati shinikizo la ndani linafikia kikomo cha hatari.Msimamo wa kuweka kifaa cha kupunguza shinikizo utaundwa kwa kuzingatia sifa za deformation ya shell ya betri kutokana na ongezeko la shinikizo la ndani;Ubunifu wa valve ya usalama inaweza kutekelezwa na flakes, kingo, seams na nicks.
(3) Kuboresha kiwango cha mchakato
Juhudi zifanywe kusawazisha na kusawazisha mchakato wa uzalishaji wa seli.Katika hatua za kuchanganya, kupaka, kuoka, kukandamiza, kukata na vilima, kuunda viwango (kama upana wa diaphragm, kiasi cha sindano ya electrolyte, nk), kuboresha njia za mchakato (kama vile njia ya sindano ya shinikizo la chini, njia ya kufunga ya katikati, nk) , kufanya kazi nzuri katika udhibiti wa mchakato, kuhakikisha ubora wa mchakato, na kupunguza tofauti kati ya bidhaa;Weka hatua maalum za kazi katika hatua muhimu zinazoathiri usalama (kama vile uondoaji wa kipande cha elektroni, kufagia poda, njia tofauti za kulehemu za vifaa tofauti, n.k.), tekeleza ufuatiliaji wa ubora uliosanifiwa, kuondoa sehemu zenye kasoro, na kuondoa bidhaa zenye kasoro (kama vile deformation ya kipande cha electrode, kuchomwa kwa diaphragm, nyenzo hai zinazoanguka, kuvuja kwa electrolyte, nk);Weka tovuti ya uzalishaji ikiwa safi na nadhifu, tekeleza usimamizi wa 5S na udhibiti wa ubora wa 6-sigma, zuia uchafu na unyevu usichanganywe katika uzalishaji, na punguza athari za ajali katika uzalishaji kwa usalama.
Muda wa kutuma: Nov-16-2022