Konprann teknoloji sekirite batri ityòm nan twa aspè: materyèl, konsepsyon ak pwosesis
Danje nan pil ityòm-ion
Batri ityòm-ion yo se yon sous pouvwa chimik ki kapab danjere akòz karakteristik chimik yo ak konpozisyon sistèm yo.
(1). Segondè aktivite chimik
Lityòm se yon eleman prensipal gwoup I nan dezyèm peryòd la nan tablo peryodik eleman yo e li gen pwopriyete chimik trè aktif.
(2). Segondè dansite enèji
Batri ityòm-ion gen enèji espesifik trè wo (pi gran pase oswa egal a 140 Wh / kg), plizyè fwa sa yo ki nan pil segondè tankou nikèl-kadmyòm ak nikèl-idwojèn. Yon reyaksyon tèmik degaje chalè epi li ka mennen nan konpòtman danjere.
(3). Sèvi ak yon sistèm elektwolit òganik
Sòlvan òganik nan sistèm elektwolit òganik la se idrokarbone, ki gen yon vòltaj dekonpozisyon ki ba epi ki gen tandans oksidasyon. Sòlvan an se tou ki ka pran dife; batri a pral pran dife, boule, oswa eksploze si flit rive.
(4). Pwobabilite segondè nan reyaksyon segondè
Pandan itilizasyon nòmal nan pil ityòm-ion, reyaksyon chimik pozitif nan ki enèji elektrik ak chimik yo konvèti youn nan lòt yo te pote soti entèn. Sepandan, nan sèten kondisyon, tankou surcharge, over-dechage, oswa operasyon sou-aktyèl, li fasil lakòz reyaksyon segondè chimik andedan batri a. Lè reyaksyon bò sa a entansifye, li pral seryezman afekte pèfòmans ak lavi sèvis batri a. Yon gwo kantite gaz ka pwodui, sa ki lakòz presyon andedan batri a rapidman ogmante epi eksploze epi pran dife, sa ki lakòz pwoblèm sekirite.
(5). Estrikti materyèl elektwòd la enstab
Reyaksyon an twòp chaj nan ityòm-ion pil pral chanje estrikti nan materyèl la katod, sa ki lakòz materyèl la gen yon efè oksidasyon fò ak sa ki lakòz sòlvan an nan elektwolit la sibi oksidasyon fò. efè sa a se irevokabl, epi si chalè a ki te koze pa reyaksyon an akimile, Gen yon risk pou yo sove tèmik.
Analiz de sa ki lakòz pwoblèm sekirite nan pwodwi batri ityòm-ion
Apre 30 ane nan devlopman endistriyèl nan pwodwi batri ityòm-ion, teknoloji sekirite te fè gwo pwogrè, efektivman kontwole ensidan an nan reyaksyon segondè nan batri a ak asire sekirite batri. Sepandan, kòm pil ityòm-ion yo itilize pi plis ak plis lajman ak dansite enèji yo vin pi wo ak pi wo, ensidan tankou eksplozyon ak blesi oswa rapèl pwodwi akòz danje sekirite yo te fèt souvan nan dènye ane yo. Nou rezime rezon prensipal ki lakòz pwoblèm sekirite nan pwodwi batri ityòm-ion jan sa a:
1. Pwoblèm materyèl debaz batri
Materyèl yo itilize nan nwayo batri a gen ladan materyèl aktif pozitif, materyèl aktif negatif, séparateur, elektwolit ak koki, elatriye. Seleksyon materyèl ak matche sistèm konpoze an detèmine pèfòmans sekirite nwayo batri a. Lè w ap chwazi materyèl pozitif ak negatif aktif ak materyèl separasyon, manifakti a pa t 'fè yon evalyasyon sèten nan karakteristik sa yo ak matche nan matyè premyè yo, sa ki lakòz defisyans nannan nan sekirite nan selil yo batri.
2. Pwoblèm pwosesis pwodiksyon an
Materyèl bwit nan selil batri yo pa estrikteman teste. Anviwònman pwodiksyon an se pòv, ki mennen nan melanje nan enpurte nan pwodiksyon, ki pa sèlman gen yon gwo dezavantaj sou kapasite nan batri a, men tou, gen yon gwo enpak sou sekirite nan batri a; Anplis de sa, si twòp melanje nan elektwolit la Imidite ka lakòz reyaksyon segondè ogmante presyon entèn batri a, ki afekte sekirite; akòz limit nan nivo pwosesis pwodiksyon an, pwodwi a pa ka reyalize bon konsistans pandan pwosesis pwodiksyon selil batri yo, tankou pòv plat nan baz elektwòd la, Pwoblèm tankou tonbe nan materyèl elektwòd aktif, melanje lòt enpurte nan materyèl aktif. , fèb tab soude, tanperati soude enstab, burrs sou bor yo nan moso poto, ak echèk yo sèvi ak kasèt izolasyon sou pati kle yo tout ka afekte sekirite nan nwayo a batri. efè negatif.
3. Batri defo konsepsyon nwayo ak pèfòmans sekirite redwi
An tèm de konsepsyon estriktirèl, anpil pwen kle ki gen yon enpak sou sekirite yo pa pran oserye pa manifaktirè yo, tankou absans la nan kasèt posibilite nan pati kle yo, konsepsyon an separasyon pa kite okenn maj oswa maj ensifizan, kapasite nan elektwòd pozitif ak negatif. konsepsyon rapò se rezonab, ak aktivite a elektwòd pozitif ak negatif Konsepsyon nan rapò materyèl se rezonab, konsepsyon longè tab la pa rezonab, elatriye, ki ka poze danje kache nan sekirite batri a. Anplis de sa, nan pwosesis pwodiksyon an nan selil batri, pou konsève pou depans ak amelyore pèfòmans, kèk manifaktirè batri eseye sove ak konpresyon matyè premyè, tankou diminye zòn nan dyafram, eklèsi papye kòb kwiv mete, ak papye aliminyòm, epi yo pa itilize tiyo soulajman presyon. ak kasèt izolasyon, elatriye, sa yo ap diminye sekirite batri a.
4. Dansite enèji twò wo
Mache a ap pouswiv pwodwi batri ki gen plis kapasite. Pou ogmante compétitivité pwodwi, manifaktirè yo kontinye ogmante volim espesifik enèji pil ityòm-ion, ki ogmante anpil risk pou pil yo.
Teknoloji sekirite
Malgre ke pil ityòm-ion gen anpil danje kache, anba kondisyon espesifik nan itilizasyon ak pa adopte sèten mezi, ensidan an nan reyaksyon segondè ak reyaksyon vyolan nan selil yo ka efektivman kontwole asire sekirite yo. Sa ki anba la a yon ti tan prezante plizyè teknoloji sekirite souvan itilize pou pil ityòm-ion.
Chwazi matyè premyè ak yon faktè sekirite ki pi wo
Chwazi materyèl aktif pozitif ak negatif, materyèl separasyon, ak elektwolit ki gen pi wo faktè sekirite.
a) Seleksyon materyèl katod
Sekirite materyèl katod yo sitou baze sou twa aspè sa yo:
1. Estabilite tèmodinamik nan materyèl la;
2. Estabilite chimik nan materyèl;
3. Pwopriyete fizik materyèl yo.
b) Seleksyon materyèl dyafram
Fonksyon prensipal separasyon an se separe elektwòd pozitif ak negatif batri a pou anpeche elektwòd pozitif ak negatif kontakte ak lakòz yon kous kout. An menm tan an, li gen kapasite pou pèmèt iyon elektwolit pase nan, se sa ki, li gen izolasyon elektwonik ak konduktiviti ion. Pwen sa yo ta dwe sonje lè w ap chwazi separateur pou pil ityòm-ion:
1. Li gen izolasyon elektwonik ak asire izolasyon mekanik elektwòd pozitif ak negatif yo;
2. Li gen yon sèten gwosè pò ak porosite asire rezistans ki ba ak segondè konduktiviti iyonik;
3. Materyèl dyafram nan gen ase estabilite chimik epi li dwe rezistan a korozyon elektwolit;
4. Dyafram nan dwe gen fonksyon pwoteksyon fèmen otomatik;
5. Kontraksyon an tèmik ak deformabilite nan dyafram nan ta dwe piti ke posib;
6 Dyafram nan dwe gen yon epesè sèten;
7 Dyafram nan dwe gen gwo fòs fizik ak ase rezistans nan twou.
c) Seleksyon elektwolit
Elektwolit la se yon eleman enpòtan nan pil ityòm-ion epi li jwe yon wòl nan transpò ak kondwi aktyèl ant elektwòd pozitif ak negatif batri a. Elektwolit yo itilize nan pil ityòm-ion se yon solisyon elektwolit ki fòme pa fonn yon sèl ityòm apwopriye nan yon sòlvan melanje òganik aprotic. Li ta dwe anjeneral satisfè kondisyon sa yo:
1. Bon estabilite chimik, pa gen okenn reyaksyon chimik ak materyèl elektwòd aktif, pèseptè aktyèl, ak separateur;
2. Bon estabilite elektwochimik ak fenèt elektwochimik lajè;
3 Iyon ityòm gen konduktiviti segondè ak konduktiviti elektwonik ki ba;
4. Wide ranje tanperati likid;
5. San danje, ki pa toksik, ak zanmitay anviwònman an.
Ranfòse konsepsyon sekirite an jeneral nan selil batri yo
Nwayo batri a se lyen ki konbine divès kalite materyèl nan batri a. Li entegre elektwòd pozitif, elektwòd negatif, séparateur, tab, ak fim anbalaj. Konsepsyon estriktirèl nwayo batri a afekte pa sèlman pèfòmans divès kalite materyèl, men tou pèfòmans jeneral batri a. Pèfòmans elektwochimik ak pèfòmans sekirite gen yon enpak enpòtan. Seleksyon materyèl ak konsepsyon estriktirèl nwayo batri a nan yon relasyon pasyèl ak jeneral. Karakteristik materyèl yo ta dwe konbine nan konsepsyon nwayo batri a pou fòme yon modèl estriktirèl rezonab.
Anplis de sa, kèk aparèy pwoteksyon adisyonèl kapab konsidere tou nan estrikti batri ityòm lan. Konsepsyon mekanis pwoteksyon komen yo enkli bagay sa yo:
1. Sèvi ak eleman chanje, lè tanperati a andedan batri a leve, rezistans li yo monte kòmsadwa. Lè tanperati a twò wo, ekipman pou pouvwa a pral otomatikman sispann;
2. Mete kanpe yon valv sekirite (twou vantilasyon an sou tèt batri a). Lè presyon entèn batri a monte nan yon sèten valè, valv sekirite a pral otomatikman louvri pou asire sekirite li yo.
Men kèk egzanp sou konsepsyon sekirite estrikti selil batri yo:
a) Rapò kapasite nan elektwòd pozitif ak negatif ak gwosè konsepsyon chip
Chwazi rapò a apwopriye pozitif ak negatif elektwòd kapasite ki baze sou karakteristik sa yo nan materyèl yo elektwòd pozitif ak negatif. Rapò a nan kapasite pozitif ak negatif elektwòd nwayo batri a se yon lyen enpòtan ki gen rapò ak sekirite batri ityòm-ion. Si kapasite elektwòd pozitif la twò gwo, ityòm metalik ap parèt sou sifas elektwòd negatif la. depozisyon, epi si elektwòd negatif la twò gwo, kapasite batri a ap soufri yon pi gwo pèt. Anjeneral pale, N/P=1.05 ~ 1.15 ak seleksyon apwopriye yo fè ki baze sou kapasite aktyèl batri ak kondisyon sekirite. Konsepsyon gwosè a nan pyès la pou pozisyon nan keratin nan elektwòd negatif (materyèl aktif) kouvri (se pi gwo pase) pozisyon nan keratin nan elektwòd pozitif. Anjeneral, lajè a ta dwe 1 a 5 mm pi gwo ak longè a ta dwe 5 a 10 mm pi gwo.
b) Alokasyon pou lajè dyafram
Prensip la an jeneral nan konsepsyon lajè separateur se anpeche sikui kout entèn ki te koze pa kontak dirèk ant elektwòd yo pozitif ak negatif. Akòz kontraksyon an tèmik nan séparateur a pandan pwosesis la chaje ak egzeyat nan batri a ak nan chòk tèmik ak lòt anviwònman, séparateur a pral defòme nan direksyon longè ak lajè, ak séparateur a pral zòn nan rid ogmante polarizasyon a akòz ogmante a. distans ant elektwòd pozitif ak negatif; zòn nan lonje nan séparateur a ogmante posibilite pou mikwo kous kout akòz eklèsi nan séparateur a; kontraksyon nan zòn nan kwen separasyon ka lakòz elektwòd yo pozitif ak negatif dirèkteman Entèn kous kout rive akòz kontak, ki pral lakòz batri a yo dwe an danje akòz Runaway tèmik. Se poutèt sa, lè w ap desine yon batri, yo dwe konsidere karakteristik sa yo kontraksyon nan separasyon an lè w ap itilize zòn nan ak lajè. Séparateur a pi gwo pase anod ak katod. Lè nou konsidere erè pwosesis yo, fim izolasyon an dwe omwen 0.1mm pi long pase kwen an deyò nan moso poto a.
c) tretman izolasyon
Entèn kous kout se yon faktè enpòtan nan danje sekirite nan ityòm-ion pil. Nan konsepsyon estriktirèl selil batri a, anpil pati ki kapab danjere ka lakòz sikui kout entèn yo. Se poutèt sa, mezi nesesè oswa izolasyon yo ta dwe mete kanpe nan kote kle sa yo anpeche ensidan an nan sikui kout entèn nan sikonstans nòmal. Si yon kous kout rive nan batri a, pou egzanp, kenbe yon distans ki nesesè ant zòrèy elektwòd pozitif ak negatif yo; aplike kasèt izolasyon sou bò sèl la fini san keratin nan mitan an, epi kouvri tout pati ki ekspoze yo; aplike kasèt izolasyon ant papye aliminyòm pozitif la ak materyèl aktif negatif la; aplikasyon Izolan tep kouvri tout pati yo soude nan onglè yo; tep izolasyon yo itilize sou tèt nwayo batri a.
d) Mete yon tiyo sekirite (aparèy soulajman presyon)
Batri ityòm-ion yo souvan an danje paske tanperati entèn la oswa presyon twò wo, sa ki lakòz eksplozyon oswa dife; mete kanpe yon aparèy soulajman presyon rezonab ka byen vit lage presyon an ak chalè andedan batri a lè danje rive, diminye risk pou eksplozyon. Yon aparèy soulajman presyon rezonab oblije satisfè presyon entèn batri a pandan operasyon nòmal ak otomatikman louvri pou lage presyon an lè presyon entèn la rive nan limit danjere. Lè w ap fikse pozisyon aparèy sekou presyon an, yo dwe konsidere enpak ogmantasyon presyon entèn koki batri a. Ki fèt ki baze sou karakteristik deformation, tiyo sekirite yo ka fèt nan lamèl, bor, kouti, ak dan.
Amelyore nivo teknoloji
Yo ta dwe fè efò pou estandadize pwosesis pwodiksyon selil batri a. Nan etap sa yo nan melanje, kouch, boulanjri, konpaksyon, koupe, ak likidasyon, estandadize (tankou lajè dyafram, volim piki elektwolit, elatriye) ak amelyore metòd pwosesis (tankou metòd piki presyon ki ba, chaj santrifujeur, elatriye) Metòd Shell, elatriye), fè yon bon travay nan kontwòl pwosesis, asire bon jan kalite pwosesis, ak etwat diferans ki genyen ant pwodwi yo; etabli etap pwosesis espesyal nan etap kle ki gen yon enpak sou sekirite (tankou ebavure plak elektwòd la, bale poud, ak itilize diferan metòd soude pou diferan materyèl) metòd, elatriye), aplike siveyans kalite estanda, elimine pati ki defektye, ak eskli pwodwi ki defektye (tankou deformation moso poto, twou dyafram, materyèl aktif tonbe, flit elektwolit, elatriye); kenbe sit pwodiksyon an pwòp e pwòp, epi aplike jesyon 5S ak 6 -sigma kontwòl kalite pou anpeche melanje enpurte ak imidite pandan pwodiksyon an epi minimize enpak aksidan sou sekirite pandan pwodiksyon an.
