Zein da litiozko bateria-zelularen segurtasun diseinuan eragiten duen faktorea? Indartu bateria-zelularen segurtasun-diseinu orokorra
Bateriaren zelula bateriaren hainbat substantzia konbinatzen dituen lotura da. Elektrodo positiboa, elektrodo negatiboa, diafragma, fitxa eta ontzi-filmaren integrazioa da. Bateriaren zelularen egitura-diseinuak hainbat materialen errendimenduari eragiten ez ezik, bateria orokorrari ere eragiten dio. Errendimendu elektrokimikoak eta segurtasunaren errendimenduak eragin garrantzitsua dute. Materialen aukeraketa eta zelula-egituraren diseinua zatiaren eta osotasunaren arteko erlazioa dira. Zelulen diseinuan, egiturazko eredu zentzuzko bat formulatu behar da materialaren propietateekin konbinatuta.
Gainera, litiozko baterien egituran babes gailu osagarri batzuk ere har daitezke. Babes-mekanismo komunak honela diseinatzen dira:
1 Aldaketa-elementu bat erabiliz, bateriaren tenperatura igotzen denean, bere erresistentzia-balioa igotzen da, eta tenperatura altuegia denean, elikadura hornidura automatikoki geldituko da;
2 Ezarri segurtasun-balbula (hau da, bateriaren goiko aldean dagoen aire-zuloa), bateriaren barne-presioa balio jakin batera igotzen denean, segurtasun-balbula automatikoki irekiko da bateriaren segurtasuna bermatzeko.
Honako hauek dira zelula-egituraren segurtasun-diseinuaren adibide batzuk:
a) Ahalmen-erlazio positiboa eta negatiboa eta diseinuaren tamaina
Hautatu elektrodo positiboen eta negatiboen gaitasun-erlazio egokia, material positiboen eta negatiboen ezaugarrien arabera. Zelulen gaitasun positibo eta negatiboen arteko erlazioa litio-ioizko baterien segurtasunarekin lotutako lotura garrantzitsua da. Ahalmen positiboa handiegia bada, litio metalikoa agertuko da elektrodo negatiboaren gainazalean. Elektrodo negatiboa handiegia bada, bateriaren ahalmena asko galduko da. Orokorrean, N/P=1,05~1,15, eta egin aukera egokia bateriaren edukieraren eta segurtasun-baldintzen arabera. Diseina ezazu pieza handiak eta txikiak, elektrodo negatiboaren pastaren (material aktiboaren) posizioak elektrodo positiboaren orearen posizioa (baino handiagoa) estal dezan. Orokorrean, zabalera 1-5 mm handiagoa izan behar da eta luzera 5-10 mm handiagoa.
b) Diafragmaren zabaleraren marjina dago
Diafragma-zabaleraren diseinuaren printzipio orokorra elektrodo positibo eta negatiboen zuzeneko kontaktuagatik barne zirkuitu laburrak saihestea da. Bateria kargatzeko eta deskargatzeko prozesuan eta shock termikoaren ingurunean diafragmaren uzkurtze termikoaren ondorioz, diafragma luzera eta zabaleraren norabidean deformatzen da, eta diafragma luzera eta zabaleraren norabidean deformatzen da. Eremu zimurtuak polarizazioa areagotzen du elektrodo positiboen eta negatiboen arteko distantzia handitzearen ondorioz; diafragmaren eremu luzatuak mikro-zirkuitu laburrak izateko aukera areagotzen du diafragma mehetzearen ondorioz; diafragmaren ertzaren eremuaren uzkurtzeak elektrodo positibo eta negatiboen zuzeneko konexioa ekar dezake. Kontaktuak eta barne-zirkuitu laburrak gertatzen dira, eta horrek bateria arriskutsua izan dezake ihes termikoaren ondorioz. Hori dela eta, bateria bat diseinatzerakoan, bereizgailuaren eremuaren eta zabaleraren erabilerak bere uzkurtze-ezaugarriak kontuan hartu behar ditu, eta bereizlea anodoa eta katodoa baino handiagoa da. Prozesuaren errorea kontuan hartuta, isolamendu-filmak polo piezaren kanpoko ertza baino 0,1 mm luzeagoa izan behar du gutxienez.
c) Isolamendu-tratamendua
Barne zirkuitu laburra faktore garrantzitsua da litio-ioizko baterien segurtasun arriskuetarako. Bateriaren zelularen egitura-diseinuan barne zirkuitu laburra eragiten duten pieza arriskutsuak izan daitezkeen asko daude. Hori dela eta, beharrezko neurriak edo isolamendua ezarri behar dira funtsezko posizio horietan baldintza anormalak saihesteko. Baterian zirkuitulaburren bat gertatuz gero, adibidez: belarri positibo eta negatiboen artean beharrezkoa den distantzia mantendu; jarri zinta isolatzailea erdian itsatsirik gabe muturraren alde batean, eta estali agerian dauden zati guztiak; itsatsi zinta isolatzailea aluminiozko paper positiboaren eta material aktibo negatiboaren artean; aplikazioa Zinta isolatzaileak fitxen soldadura zati guztiak estaliko ditu; zelularen goiko aldean zinta isolatzailea erabiltzen da.
d) Segurtasun balbula ezarri (presioa arintzeko gailua)
Litio-ioizko bateriak arriskutsuak dira, askotan barne-tenperatura edo gehiegizko presioagatik, leherketak eta suteak eraginez; presioa arintzeko arrazoizko gailu bat jartzeak bateriaren barruko presioa eta beroa azkar askatu ditzake arriskua gertatzen denean, leherketa arriskua murriztuz. Presioa arintzeko arrazoizko gailu bat behar da funtzionamendu arruntean bateriaren barne-presioa betetzeko, baita automatikoki irekitzeko ere barne-presioa muga arriskutsura iristen denean presioa arintzeko. Diseinatzeko deformazio-ezaugarriak; segurtasun-balbularen diseinua lamin, ertz, jostura eta koska bidez lor daiteke.
3 Hobetu eskulan maila
Baterien zelulen ekoizpen-prozesuaren estandarizazioan eta estandarizazioan lan ona egiteko ahaleginak. Nahasteko, estaltzeko, labeko egiteko, trinkotzeko, zatitzeko eta harilkatzeko urratsetan, estandarizazioa formulatu (adibidez, diafragmaren zabalera, elektrolitoaren injekzio bolumena, etab.) eta prozesu-metodoak hobetu (esaterako, presio baxuko injekzio metodoa, Shell zentrifugoaren metodoa, etab. .), egin lan ona prozesuaren kontrolean, prozesuen kalitatea bermatu eta produktuen arteko aldea murriztea; urrats bereziak ezarri segurtasunean eragina duten funtsezko urratsetan (esaterako, desbarbaketa, hauts-ekorketa eta material ezberdinetarako soldadura desberdinak). metodoak, etab.), kalitatearen monitorizazio estandarizatua ezarri, akastunak diren piezak ezabatu eta produktu akastunak baztertu (adibidez, polo-pieza deformazioa, diafragma zulatzea, material aktiboa isurtzea eta elektrolitoen ihesa, etab.); ekoizpen-gunea txukun eta garbi mantendu, eta 5S kudeaketa eta 6 -Sigma kalitate-kontrola ezartzeko, ezpurutasunak eta hezetasuna ekoizpenean nahastea saihesteko eta ekoizpenean ustekabeko egoerek segurtasunean duten eragina minimizatzeko.
