Լիթիումի իոնային մարտկոցի ռիսկի և անվտանգության տեխնոլոգիա (2)

3. Անվտանգության տեխնոլոգիա

Թեև լիթիումի իոնային մարտկոցները շատ թաքնված վտանգներ ունեն, սակայն օգտագործման հատուկ պայմաններում և որոշակի միջոցներով նրանք կարող են արդյունավետորեն վերահսկել կողմնակի ռեակցիաների և կատաղի ռեակցիաների առաջացումը մարտկոցի խցերում՝ ապահովելու համար դրանց անվտանգ օգտագործումը:Ստորև ներկայացված է լիթիումի իոնային մարտկոցների անվտանգության մի քանի տեխնոլոգիաների համառոտ ներածություն:

(1) Ընտրեք հումք ավելի բարձր անվտանգության գործոնով

Պետք է ընտրվեն դրական և բացասական բևեռային ակտիվ նյութեր, դիֆրագմային նյութեր և էլեկտրոլիտներ, որոնք ունեն անվտանգության ավելի բարձր գործակից:

ա) Դրական նյութի ընտրություն

Կաթոդային նյութերի անվտանգությունը հիմնականում հիմնված է հետևյալ երեք ասպեկտների վրա.

1. Նյութերի թերմոդինամիկական կայունություն;

2. Նյութերի քիմիական կայունություն;

3. Նյութերի ֆիզիկական հատկությունները.

բ) Դիֆրագմային նյութերի ընտրություն

Դիֆրագմայի հիմնական գործառույթն է առանձնացնել մարտկոցի դրական և բացասական էլեկտրոդները, կանխել դրական և բացասական էլեկտրոդների շփման հետևանքով առաջացած կարճ միացումը և թույլ տալ էլեկտրոլիտի իոնների միջով անցնել, այսինքն՝ ունի էլեկտրոնային մեկուսացում և իոն: հաղորդունակություն.Լիթիումի իոնային մարտկոցների դիֆրագմը ընտրելիս պետք է ուշադրություն դարձնել հետևյալ կետերին.

1. Ունի էլեկտրոնային մեկուսացում դրական և բացասական էլեկտրոդների մեխանիկական մեկուսացումն ապահովելու համար;

2. Այն ունի որոշակի բացվածք և ծակոտկենություն՝ ապահովելու ցածր դիմադրություն և բարձր իոնային հաղորդունակություն;

3. Դիֆրագմայի նյութը պետք է ունենա բավարար քիմիական կայունություն և պետք է դիմացկուն լինի էլեկտրոլիտի կոռոզիայից.

4. Դիֆրագմը պետք է ունենա ավտոմատ անջատման պաշտպանության գործառույթ.

5. Դիֆրագմայի ջերմային նեղացումը և դեֆորմացիան պետք է հնարավորինս փոքր լինի.

6. Դիֆրագմը պետք է ունենա որոշակի հաստություն.

7. Դիֆրագմը պետք է ունենա ուժեղ ֆիզիկական ուժ և բավականաչափ ծակող դիմադրություն:

գ) Էլեկտրոլիտի ընտրություն

Էլեկտրոլիտը լիթիումի իոնային մարտկոցի կարևոր մասն է, որը կատարում է մարտկոցի դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև հոսանքի հաղորդման և անցկացման դերը:Լիթիումի իոնային մարտկոցներում օգտագործվող էլեկտրոլիտը էլեկտրոլիտային լուծույթ է, որը ձևավորվում է օրգանական ապրոտիկ խառը լուծիչներում համապատասխան լիթիումի աղերի լուծմամբ:Այն ընդհանուր առմամբ պետք է համապատասխանի հետևյալ պահանջներին.

1. Լավ քիմիական կայունություն, ոչ մի քիմիական ռեակցիա էլեկտրոդի ակտիվ նյութի, կոլեկտորային հեղուկի և դիֆրագմայի հետ;

2. Լավ էլեկտրաքիմիական կայունություն, լայն էլեկտրաքիմիական պատուհանով;

3. Բարձր լիթիումի իոնային հաղորդունակություն և ցածր էլեկտրոնային հաղորդունակություն;

4. Հեղուկի ջերմաստիճանի լայն շրջանակ;

5. Այն անվտանգ է, ոչ թունավոր և էկոլոգիապես մաքուր:

(2) Ամրապնդել բջջի ընդհանուր անվտանգության կառուցվածքը

Մարտկոցի բջիջը կապն է, որը միավորում է մարտկոցի տարբեր նյութերը և դրական բևեռի, բացասական բևեռի, դիֆրագմայի, կցորդի և փաթեթավորման թաղանթի ինտեգրումը:Բջջի կառուցվածքի դիզայնը ոչ միայն ազդում է տարբեր նյութերի աշխատանքի վրա, այլև կարևոր ազդեցություն է ունենում մարտկոցի ընդհանուր էլեկտրաքիմիական աշխատանքի և անվտանգության վրա:Նյութերի ընտրությունը և հիմնական կառուցվածքի ձևավորումը ընդամենը մի տեսակ հարաբերություններ են տեղականի և ամբողջի միջև:Միջուկի նախագծման ժամանակ ողջամիտ կառուցվածքի ռեժիմը պետք է ձևակերպվի ըստ նյութական բնութագրերի:

Բացի այդ, որոշ լրացուցիչ պաշտպանիչ սարքեր կարելի է դիտարկել լիթիումի մարտկոցի կառուցվածքի համար:Ընդհանուր պաշտպանական մեխանիզմները հետևյալն են.

ա) Անջատիչի տարրը ընդունված է:Երբ մարտկոցի ներսում ջերմաստիճանը բարձրանում է, դրա դիմադրության արժեքը համապատասխանաբար կբարձրանա:Երբ ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է, էլեկտրամատակարարումը ավտոմատ կերպով կդադարեցվի;

բ) Տեղադրեք անվտանգության փական (այսինքն, մարտկոցի վերևի մասում գտնվող օդափոխիչը):Երբ մարտկոցի ներքին ճնշումը բարձրանում է որոշակի արժեքի, անվտանգության փականը ավտոմատ կերպով կբացվի մարտկոցի անվտանգությունն ապահովելու համար:

Ահա էլեկտրական միջուկի կառուցվածքի անվտանգության նախագծման օրինակներ.

1. Դրական և բացասական բևեռների հզորության հարաբերակցությունը և դիզայնի չափի հատվածը

Ընտրեք դրական և բացասական էլեկտրոդների հզորության համապատասխան հարաբերակցությունը՝ ըստ դրական և բացասական էլեկտրոդների նյութերի բնութագրերի:Բջջի դրական և բացասական էլեկտրոդների հզորության հարաբերակցությունը կարևոր կապ է, որը կապված է լիթիումի իոնային մարտկոցների անվտանգության հետ:Եթե ​​դրական էլեկտրոդի հզորությունը չափազանց մեծ է, մետաղական լիթիումը նստում է բացասական էլեկտրոդի մակերեսին, մինչդեռ եթե բացասական էլեկտրոդի հզորությունը չափազանց մեծ է, մարտկոցի հզորությունը մեծապես կկորչի:Ընդհանուր առմամբ, N/P=1.05-1.15, և համապատասխան ընտրությունը պետք է կատարվի ըստ իրական մարտկոցի հզորության և անվտանգության պահանջների:Խոշոր և փոքր կտորները պետք է նախագծված լինեն այնպես, որ բացասական մածուկի (ակտիվ նյութի) դիրքը շրջապատի (գերազանցի) դրական մածուկի դիրքը:Ընդհանուր առմամբ, լայնությունը պետք է լինի 1-5 մմ ավելի մեծ, իսկ երկարությունը պետք է լինի 5-10 մմ ավելի մեծ:

2. Դիֆրագմայի լայնության նպաստ

Դիֆրագմայի լայնության նախագծման ընդհանուր սկզբունքը դրական և բացասական էլեկտրոդների միջև անմիջական շփման հետևանքով առաջացած ներքին կարճ միացման կանխումն է:Քանի որ դիֆրագմայի ջերմային կծկումն առաջացնում է դիֆրագմի դեֆորմացիա երկարության և լայնության ուղղությամբ մարտկոցի լիցքավորման և լիցքաթափման ժամանակ, ինչպես նաև ջերմային ցնցումների և այլ միջավայրերում, դիֆրագմայի ծալված տարածքի բևեռացումը մեծանում է դրական միջև հեռավորության մեծացման պատճառով: և բացասական էլեկտրոդներ;Դիֆրագմայի ձգվող հատվածում միկրո կարճ միացման հավանականությունը մեծանում է դիֆրագմայի նոսրացման պատճառով.Դիֆրագմայի եզրին կծկվելը կարող է հանգեցնել դրական և բացասական էլեկտրոդների անմիջական շփման և ներքին կարճ միացման, ինչը կարող է վտանգ առաջացնել մարտկոցի ջերմային փախուստի պատճառով:Հետևաբար, մարտկոցը նախագծելիս պետք է հաշվի առնել դրա կծկման բնութագրերը դիֆրագմայի տարածքի և լայնության օգտագործման ժամանակ:Մեկուսացման ֆիլմը պետք է լինի ավելի մեծ, քան անոդը և կաթոդը:Գործընթացի սխալից բացի, մեկուսիչ թաղանթը պետք է լինի առնվազն 0,1 մմ երկար, քան էլեկտրոդի կտորի արտաքին կողմը:

3. Մեկուսիչ բուժում

Ներքին կարճ միացումը կարևոր գործոն է լիթիում-իոնային մարտկոցի անվտանգության հնարավոր վտանգի համար:Կան բազմաթիվ պոտենցիալ վտանգավոր մասեր, որոնք առաջացնում են ներքին կարճ միացում բջիջի կառուցվածքային նախագծում:Հետևաբար, անհրաժեշտ միջոցները կամ մեկուսացումը պետք է սահմանվեն այս առանցքային դիրքերում՝ կանխելու համար մարտկոցի ներքին կարճ միացումը աննորմալ պայմաններում, օրինակ՝ դրական և բացասական էլեկտրոդների ականջների միջև անհրաժեշտ հեռավորության պահպանումը.Մեկուսիչ ժապավենը պետք է փակցվի ոչ մածուկի դիրքում, միակողմանի ծայրի մեջտեղում, և բոլոր բաց մասերը պետք է ծածկվեն.Մեկուսիչ ժապավենը պետք է փակցվի դրական ալյումինե փայլաթիթեղի և բացասական ակտիվ նյութի միջև.Եռակցման հատվածը պետք է ամբողջությամբ ծածկված լինի մեկուսիչ ժապավենով.Մեկուսիչ ժապավենը օգտագործվում է էլեկտրական միջուկի վերին մասում:

4. Անվտանգության փականի տեղադրում (ճնշման օգնության սարք)

Լիթիումի իոնային մարտկոցները վտանգավոր են, սովորաբար, քանի որ ներքին ջերմաստիճանը չափազանց բարձր է կամ ճնշումը չափազանց բարձր է պայթյուն և հրդեհ առաջացնելու համար.Խելամիտ ճնշումը թուլացնող սարքը կարող է վտանգի դեպքում արագորեն ազատել ճնշումը և ջերմությունը մարտկոցի ներսում և նվազեցնել պայթյունի վտանգը:Խելամիտ ճնշումը հանելու սարքը պետք է ոչ միայն բավարարի մարտկոցի ներքին ճնշումը նորմալ շահագործման ժամանակ, այլ նաև ավտոմատ կերպով բացվի ճնշումը ազատելու համար, երբ ներքին ճնշումը հասնում է վտանգի սահմանին:Ճնշման նվազեցնող սարքի տեղադրման դիրքը պետք է նախագծվի՝ հաշվի առնելով ներքին ճնշման բարձրացման հետևանքով մարտկոցի կեղևի դեֆորմացման բնութագրերը.Անվտանգության փականի դիզայնը կարող է իրականացվել փաթիլներով, եզրերով, կարերով և ծակերով:

(3) Բարելավել գործընթացի մակարդակը

Պետք է ջանքեր գործադրել բջջի արտադրության գործընթացը ստանդարտացնելու և ստանդարտացնելու համար:Խառնելու, ծածկելու, թխելու, սեղմելու, կտրելու և փաթաթելու քայլերում ձևակերպել ստանդարտացում (օրինակ՝ դիֆրագմայի լայնությունը, էլեկտրոլիտի ներարկման ծավալը և այլն), կատարելագործել գործընթացի միջոցները (օրինակ՝ ցածր ճնշման ներարկման մեթոդը, կենտրոնախույս փաթեթավորման մեթոդը և այլն): , լավ աշխատանք կատարել գործընթացի վերահսկման գործում, ապահովել գործընթացի որակը և նվազեցնել արտադրանքի միջև եղած տարբերությունները.Սահմանեք աշխատանքային հատուկ քայլեր այն հիմնական քայլերում, որոնք ազդում են անվտանգության վրա (օրինակ՝ էլեկտրոդի կտորի մաքրում, փոշի մաքրում, տարբեր նյութերի եռակցման տարբեր մեթոդներ և այլն), իրականացնում են որակի ստանդարտ մոնիտորինգ, վերացնում են թերի մասերը և վերացնում թերի արտադրանքները (օրինակ՝ դեֆորմացիան): էլեկտրոդի կտոր, դիֆրագմայի ծակում, ակտիվ նյութի անկում, էլեկտրոլիտի արտահոսք և այլն);Պահպանեք արտադրամասը մաքուր և կոկիկ, իրականացրեք 5S կառավարում և 6-sigma որակի հսկողություն, կանխեք կեղտերի և խոնավության խառնումը արտադրության մեջ և նվազագույնի հասցրեք արտադրության վթարների ազդեցությունը անվտանգության վրա:

 


Հրապարակման ժամանակը՝ նոյ-16-2022