3. Segurtasun teknologia
Litio ioizko pilek ezkutuko arrisku asko dituzten arren, erabilera-baldintza zehatzetan eta neurri jakin batzuekin, modu eraginkorrean kontrolatu ditzakete alboko erreakzioak eta erreakzio bortitzak bateria-zeluletan erabilera segurua bermatzeko.Jarraian, litio-ioizko baterien segurtasun-teknologietan erabili ohi diren hainbat teknologiaren sarrera laburra da.
（1） Aukeratu segurtasun-faktore handiagoa duten lehengaiak
Material aktibo polar positiboak eta negatiboak, diafragma-materialak eta segurtasun-faktore handiagoa duten elektrolitoak hautatuko dira.
a) Material positiboa hautatzea
Material katodoen segurtasuna hiru alderdi hauetan oinarritzen da nagusiki:
1. Materialen egonkortasun termodinamikoa;
2. Materialen egonkortasun kimikoa;
3. Materialen propietate fisikoak.
b) Diafragma-materialen hautaketa
Diafragmaren funtzio nagusia bateriaren elektrodo positiboak eta negatiboak bereiztea da, elektrodo positiboen eta negatiboen arteko kontaktuak eragindako zirkuitu laburrak saihestea eta elektrolito-ioiak igarotzea ahalbidetzea, hau da, isolamendu elektronikoa eta ioia ditu. eroankortasuna.Ondoko puntuak kontuan hartu behar dira litio ioizko baterien diafragma aukeratzerakoan:
1. Isolamendu elektronikoa du elektrodo positibo eta negatiboen isolamendu mekanikoa bermatzeko;
2. Irekidura eta porositate jakin bat ditu erresistentzia baxua eta eroankortasun ioniko handia bermatzeko;
3. Diafragmaren materialak egonkortasun kimiko nahikoa izango du eta elektrolitoen korrosioarekiko erresistentea izan behar du;
4. Diafragmak itzaltze automatikoaren babesaren funtzioa izango du;
5. Diafragmaren uzkurdura eta deformazio termikoa ahalik eta txikiena izango da;
6. Diafragmak lodiera jakin bat izango du;
7. Diafragmak indar fisiko sendoa eta zulaketa erresistentzia nahikoa izango ditu.
c) Elektrolitoa hautatzea
Elektrolitoa litio-ioietako bateriaren zati garrantzitsu bat da, bateriaren elektrodo positiboen eta negatiboen artean korrontea transmititzeko eta eroateko papera betetzen duena.Litio ioietako baterietan erabiltzen den elektrolitoa disolbatzaile organiko aprotiko mistoetan litio gatz egokiak disolbatzean sortutako elektrolito-soluzioa da.Oro har, baldintza hauek bete beharko ditu:
1. Egonkortasun kimiko ona, erreakzio kimikorik ez elektrodoaren substantzia aktiboarekin, biltzaile-fluidoarekin eta diafragmarekin;
2. Egonkortasun elektrokimiko ona, leiho elektrokimiko zabal batekin;
3. Litio-ioizko eroankortasun handia eta eroankortasun elektroniko baxua;
4. Likidoaren tenperatura sorta zabala;
5. Segurua, ez-toxikoa eta ingurumena errespetatzen du.
(2) Zelularen segurtasun diseinu orokorra indartu
Bateriaren zelula bateriaren hainbat material konbinatzen dituen lotura da, polo positiboa, polo negatiboa, diafragma, lug eta ontzi-filmaren integrazioa.Zelula-egituraren diseinuak hainbat materialen errendimenduari eragiten ez ezik, bateriaren errendimendu elektrokimiko orokorrean eta segurtasun-errendimenduan ere eragin handia du.Materialen aukeraketa eta muin-egituraren diseinua tokiko eta osotasunaren arteko harreman moduko bat besterik ez dira.Nukleoaren diseinuan, arrazoizko egitura modua materialaren ezaugarrien arabera formulatu behar da.
Gainera, litiozko bateriaren egiturarako babes-gailu osagarri batzuk har daitezke.Ohiko babes-mekanismoak hauek dira:
a) Etengailu-elementua hartu da.Bateria barruko tenperatura igotzen denean, bere erresistentzia-balioa horren arabera igoko da.Tenperatura altuegia denean, elikadura hornidura automatikoki geldituko da;
b) Ezarri segurtasun-balbula bat (hau da, bateriaren goiko aldean dagoen aire-airea).Bateriaren barne-presioa balio jakin batera igotzen denean, segurtasun-balbula automatikoki irekiko da bateriaren segurtasuna bermatzeko.
Hona hemen nukleo elektrikoaren egituraren segurtasun diseinuaren adibide batzuk:
1. Polo positiboak eta negatiboak edukiera erlazioa eta diseinuaren tamaina xerra
Elektrodo positiboen eta negatiboen gaitasun-erlazio egokia hautatzea elektrodo positiboen eta negatiboen materialen ezaugarrien arabera.Zelularen elektrodo positibo eta negatiboen ahalmenaren erlazioa litio ioizko baterien segurtasunarekin lotutako lotura garrantzitsua da.Elektrodo positiboaren edukiera handiegia bada, metal litioa elektrodo negatiboaren gainazalean metatuko da, eta elektrodo negatiboaren edukiera handiegia bada, bateriaren ahalmena asko galduko da.Orokorrean, N/P=1,05-1,15, eta aukeraketa egokia egingo da bateriaren benetako edukieraren eta segurtasun-baldintzen arabera.Pieza handiak eta txikiak diseinatuko dira, ore negatiboaren (substantzia aktiboaren) posizioak ore positiboaren posizioa ixten (gainditzen duela).Orokorrean, zabalera 1 ~ 5 mm handiagoa izango da eta luzera 5 ~ 10 mm handiagoa.
2. Diafragmaren zabaleraren hobaria
Diafragmaren zabaleraren diseinuaren printzipio orokorra elektrodo positiboen eta negatiboen arteko zuzeneko ukipenek eragindako barne zirkuitu laburrak saihestea da.Diafragmaren uzkurtze termikoak diafragmaren deformazioa eragiten duen luzera eta zabalera norabidean bateria kargatzean eta deskargatzean eta shock termiko eta beste ingurune batzuetan, diafragmaren tolesturako eremuaren polarizazioa handitu egiten da positiboen arteko distantzia handitu delako. eta elektrodo negatiboak;Diafragmaren luzatze-eremuan mikro-zirkuitu laburrak egiteko aukera areagotu egiten da diafragmaren mehetasuna dela eta;Diafragmaren ertzean uzkurtzeak elektrodo positibo eta negatiboen eta barneko zirkuitu laburren arteko kontaktu zuzena ekar dezake, eta horrek arriskua sor dezake bateriaren ihes termikoaren ondorioz.Beraz, bateria diseinatzerakoan, bere uzkurtze-ezaugarriak kontuan hartu behar dira diafragmaren eremuaren eta zabaleraren erabileran.Isolamendu-filmak anodoa eta katodoa baino handiagoa izan behar du.Prozesuaren erroreaz gain, isolamendu-filmak elektrodoaren piezaren kanpoko aldea baino 0,1 mm luzeagoa izan behar du gutxienez.
3. Isolamendu tratamendua
Barne zirkuitu laburra faktore garrantzitsua da litio-ioizko bateriaren segurtasun arriskuan.Barne zirkuitu laburra eragiten duten pieza arriskutsu potentzial asko daude zelularen egitura-diseinuan.Hori dela eta, funtsezko posizio hauetan beharrezko neurriak edo isolamendua ezarri behar dira bateriaren barne-zirkuitu laburrak saihesteko baldintza anormaletan, hala nola elektrodo positiboen eta negatiboen belarrien artean beharrezko tartea mantenduz;Zinta isolatzailea mutur bakarraren erdian itsatsi gabeko posizioan itsatsiko da eta agerian dauden zati guztiak estali behar dira;Zinta isolatzailea aluminiozko paper positiboaren eta substantzia aktibo negatiboaren artean itsatsiko da;Lugaren soldadura zatia zinta isolatzailez estalita egongo da guztiz;Nukleo elektrikoaren goiko aldean zinta isolatzailea erabiltzen da.
4.Segurtasun balbula ezartzea (presioa arintzeko gailua)
Litio ioizko bateriak arriskutsuak dira, normalean barne tenperatura altuegia delako edo presioa altuegia delako leherketa eta sua eragiteko;Presioa arintzeko arrazoizko gailuak bateriaren barruko presioa eta beroa azkar askatu ditzake arriskua izanez gero, eta leherketa arriskua murrizten du.Presioa arintzeko arrazoizko gailuak ez du bateriaren barneko presioa beteko funtzionamendu arruntean, baizik eta automatikoki irekiko da presioa askatzeko barne presioa arrisku-mugara iristen denean.Presioa arintzeko gailuaren ezarpen-posizioa barne-presioa handitzearen ondorioz bateriaren oskolaren deformazio-ezaugarriak kontuan hartuta diseinatuko da;Segurtasun balbularen diseinua malutekin, ertzekin, josturarekin eta koskarekin egin daiteke.
(3) Prozesuaren maila hobetzea
Ahaleginak egin behar dira zelularen ekoizpen-prozesua estandarizatzeko eta normalizatzeko.Nahasteko, estaltzeko, labeko, trinkotzeko, zatitzeko eta harilkatzeko urratsetan, estandarizazioa formulatu (adibidez, diafragmaren zabalera, elektrolitoaren injekzio-bolumena, etab.), hobetu prozesuaren bitartekoak (esaterako, presio baxuko injekzio metodoa, ontziratze zentrifugoaren metodoa, etab.) , egin lan ona prozesuen kontrolean, prozesuen kalitatea bermatu eta produktuen arteko desberdintasunak murriztu;Ezarri lan-urrats bereziak segurtasunari eragiten dioten funtsezko urratsetan (adibidez, elektrodo-pieza desbarbatzea, hautsak ekortzea, material ezberdinetarako soldadura-metodo desberdinak, etab.), kalitatearen monitorizazio estandarizatua ezarri, akastunak diren piezak ezabatu eta produktu akastunak (adibidez, deformazioa). elektrodoaren pieza, diafragma zulatzea, erortzen den material aktiboa, elektrolitoen ihesa, etab.);Mantendu produkzio-gunea garbi eta txukun, 5S kudeaketa eta 6 sigma kalitate-kontrola ezarri, ezpurutasunak eta hezetasuna ekoizpenean nahastea saihestu eta ekoizpenean istripuek segurtasunean duten eragina minimizatu.
Argitalpenaren ordua: 2022-11-16