Mis tegur mõjutab liitiumaku elemendi ohutuskonstruktsiooni? Tugevdage akuelemendi üldist ohutuskonstruktsiooni
Akuelement on lüli, mis ühendab aku erinevaid aineid. See on positiivse elektroodi, negatiivse elektroodi, diafragma, saki ja pakkekile integreerimine. Akuelemendi konstruktsioon ei mõjuta mitte ainult erinevate materjalide jõudlust, vaid mõjutab ka kogu akut. Elektrokeemilistel toimivustel ja ohutusnäitajatel on oluline mõju. Materjalide valik ja raku struktuuri disain on täpselt osa ja terviku suhe. Lahtri projekteerimisel tuleks koostada mõistlik struktuurimudel koos materjali omadustega.
Lisaks võib liitiumakude struktuuris arvestada ka mõne täiendava kaitseseadmega. Ühised kaitsemehhanismid on konstrueeritud järgmiselt:
1 Kasutades lülituselementi, kui aku temperatuur tõuseb, tõuseb selle takistuse väärtus ja kui temperatuur on liiga kõrge, peatab see automaatselt toiteallika;
2 Seadke kaitseklapp (st aku ülaosas olev õhutusava), kui aku siserõhk tõuseb teatud väärtuseni, avaneb kaitseklapp automaatselt, et tagada aku ohutus.
Järgnevalt on toodud mõned näited rakustruktuuri ohutusdisaini kohta.
a) Positiivse ja negatiivse võimsuse suhe ja konstruktsiooni suurus
Valige positiivsete ja negatiivsete elektroodide sobiv võimsuse suhe vastavalt positiivsete ja negatiivsete materjalide omadustele. Elementide positiivsete ja negatiivsete võimsuste suhe on liitium-ioonakude ohutusega seotud oluline lüli. Kui positiivne võimsus on liiga suur, ilmub negatiivse elektroodi pinnale metallliitium. Kui negatiivne elektrood on liiga suur, kaob aku mahtuvus oluliselt. Üldiselt N/P = 1,05–1,15 ja tehke sobiv valik vastavalt tegelikule aku mahutavusele ja ohutusnõuetele. Projekteerige suured ja väikesed tükid nii, et negatiivse elektroodi pasta (aktiivse materjali) asend kataks (suurem kui) positiivse elektroodi pasta asendi. Üldjuhul peaks laius olema 1-5 mm suurem ja pikkus 5-10 mm suurem.
b) Diafragma laiuse jaoks on varu
Diafragma laiuse disaini üldpõhimõte on vältida sisemist lühist positiivsete ja negatiivsete elektroodide otsesest kokkupuutest. Diafragma termilise kokkutõmbumise tõttu aku laadimise ja tühjenemise protsessis ning termilise šoki keskkonnas deformeerub membraan pikkuse ja laiuse suunas ning membraan deformeerub pikkuse ja laiuse suunas. Kortsusala suurendab positiivsete ja negatiivsete elektroodide vahelise kauguse suurenemise tõttu polarisatsiooni; diafragma venitatud ala suurendab diafragma hõrenemise tõttu mikrolühise võimalust; diafragma servaala kokkutõmbumine võib viia positiivse ja negatiivse elektroodi otsese ühendamiseni. Tekivad kontaktid ja sisemised lühised, mis võivad muuta aku termilise äravoolu tõttu ohtlikuks. Seetõttu tuleb aku projekteerimisel separaatori pindala ja laiuse kasutamisel arvestada selle kokkutõmbumisnäitajatega ning separaator on suurem kui anood ja katood. Arvestades protsessiviga, peab isolatsioonikile olema vähemalt 0,1 mm pikem kui postidetaili välisserv.
c) Isolatsioonitöötlus
Sisemine lühis on liitium-ioonakude võimalike ohutusohtude oluline tegur. Akuelemendi konstruktsioonis on palju potentsiaalselt ohtlikke osi, mis põhjustavad sisemise lühise. Seetõttu tuleks nendes võtmepositsioonides seada vajalikud meetmed või isolatsioon, et vältida ebatavalisi tingimusi. Aku lühise korral, näiteks: hoidke vajalikku kaugust positiivsete ja negatiivsete kõrvade vahel; asetage isoleerlint keskele ilma pastata otsa ühele küljele ja katke kõik avatud osad; kleepige isoleerlint positiivse alumiiniumfooliumi ja negatiivse aktiivmaterjali vahele; pealekandmine Isolatsiooniteip katab kõik sakkide keevitusosad; raku ülaosas kasutatakse isoleerlinti.
d) Seadke kaitseklapp (rõhualandusseade)
Liitiumioonakud on ohtlikud, sageli liigse sisetemperatuuri või liigse rõhu tõttu, põhjustades plahvatusi ja tulekahjusid; mõistliku rõhulangetusseadme seadistamine võib ohu korral kiiresti vabastada akus oleva rõhu ja kuumuse, vähendades plahvatusohtu. Mõistlik rõhulangetusseade on vajalik selleks, et mitte ainult täita aku siserõhku normaalse töö ajal, vaid ka automaatselt avada, et rõhku alandada, kui siserõhk jõuab ohtliku piirini. Deformatsiooniomadused kujundusele; kaitseklapi konstruktsiooni saab saavutada lamellide, servade, õmbluste ja sälkude abil.
3. Parandage viimistlemise taset
Püüdlused teha head tööd akuelementide tootmisprotsessi standardimisel ja standardimisel. Segamise, katmise, küpsetamise, tihendamise, lõikamise ja mähkimise etappides formuleerige standardimine (näiteks membraani laius, elektrolüüdi sissepritse maht jne) ja täiustage protsessimeetodeid (nt madalrõhu süstimise meetod, tsentrifugaal-Shelli meetod jne). .), teha head tööd protsessi juhtimisel, tagada protsessi kvaliteet ja vähendada toodete vahelist erinevust; seadke paika erietapid peamistes etappides, mis mõjutavad ohutust (nagu jäme eemaldamine, pulberpühkimine ja erinevate materjalide keevitamine). meetodid jne), rakendage standardiseeritud kvaliteediseiret, kõrvaldage defektsed osad ja välistage defektsed tooted (nagu postide deformatsioon, membraani läbitorkamine, aktiivse materjali eraldumine ja elektrolüüdi leke jne); hoida tootmiskoht korras ja puhtana ning rakendada 5S juhtimist ja 6 -Sigma kvaliteedikontrolli, et vältida lisandite ja niiskuse segunemist tootmises ning minimeerida tootmises tekkivate ootamatute olukordade mõju ohutusele.
