3. Teicneòlas tèarainteachd
Ged a tha mòran chunnartan falaichte aig bataraidhean lithium-ion, fo chumhachan cleachdaidh sònraichte agus le ceumannan sònraichte, faodaidh iad smachd èifeachdach a chumail air tachartasan taobh agus ath-bheachdan fòirneartach anns na ceallan bataraidh gus dèanamh cinnteach gun tèid an cleachdadh gu sàbhailte.Tha na leanas na ro-ràdh goirid air grunn theicneòlasan sàbhailteachd cumanta airson bataraidhean lithium-ion.
（1） Tagh stuthan amh le feart sàbhailteachd nas àirde
Thèid stuthan gnìomhach polar adhartach is àicheil, stuthan diaphragm agus electrolytes le feart sàbhailteachd nas àirde a thaghadh.
a) Taghadh de stuth adhartach
Tha sàbhailteachd stuthan catod stèidhichte sa mhòr-chuid air na trì taobhan a leanas:
1. Thermodynamic seasmhachd stuthan;
2. Chemical seasmhachd stuthan;
3. Feartan corporra stuthan.
b) Taghadh stuthan diaphragm
Is e prìomh obair an diaphragm a bhith a’ sgaradh electrodes adhartach is àicheil a ’bhataraidh, gus casg a chuir air cuairt ghoirid air adhbhrachadh le conaltradh eadar na electrodes dearbhach agus àicheil, agus gus leigeil le ions electrolyte a dhol troimhe, is e sin, tha insulation dealanach agus ian aige. seoltachd.Bu chòir na puingean a leanas a thoirt fa-near nuair a thaghas tu an diaphragm airson bataraidhean lithium-ion:
1. Tha insulation dealanach aige gus dèanamh cinnteach à iomallachd meacanaigeach de electrodan dearbhach is àicheil;
2. Tha fosgladh agus porosity sònraichte aige gus dèanamh cinnteach à strì ìosal agus seoltachd àrd ionic;
3. Bidh seasmhachd ceimigeach gu leòr aig an stuth diaphragm agus feumaidh e a bhith an aghaidh creimeadh electrolyte;
4. Bidh gnìomh dìon dùnadh fèin-ghluasadach aig an diaphragm;
5. Bidh crìonadh teirmeach agus deformachadh diaphragm cho beag 'sa ghabhas;
6. Bithidh tiugh àraidh aig an diaphragm ;
7. Bidh neart corporra làidir aig an diaphragm agus gu leòr an aghaidh puncture.
c) Taghadh electrolyte
Tha electrolyte na phàirt chudromach de bhataraidh lithium-ion, aig a bheil pàirt ann a bhith a’ tar-chuir agus a’ giùlan sruth eadar electrodan adhartach is àicheil a’ bhataraidh.Is e fuasgladh electrolyte a th’ anns an electrolyte a thathas a’ cleachdadh ann am bataraidhean lithium-ion a chaidh a chruthachadh le bhith a’ sgaoileadh salainn lithium iomchaidh ann an solventan measgaichte organach aprotic.Mar as trice bidh e a’ coinneachadh ris na riatanasan a leanas:
1. Seasmhachd ceimigeach math, gun ath-bhualadh ceimigeach le stuth gnìomhach electrode, lionn cruinneachaidh agus diaphragm;
2. Seasmhachd electrochemical math, le uinneag electrochemical farsaing;
3. Àrd lithium ion conductivity agus ìosal eileagtronaigeach conductivity;
4. Raon farsaing de leaghan teòthachd;
5. Tha e sàbhailte, neo-puinnseanta agus càirdeil don àrainneachd.
(2) Neartaich dealbhadh sàbhailteachd iomlan na cealla
Is e an cealla bataraidh an ceangal a tha a ’cothlamadh diofar stuthan den bhataraidh, agus amalachadh pòla adhartach, pòla àicheil, diaphragm, lug agus film pacaidh.Tha dealbhadh structar cealla chan ann a-mhàin a’ toirt buaidh air coileanadh diofar stuthan, ach tha buaidh chudromach aige cuideachd air coileanadh electrochemical iomlan agus coileanadh sàbhailteachd bataraidh.Tha taghadh stuthan agus dealbhadh a’ bhun-structair dìreach mar sheòrsa de dhàimh eadar an sgìre ionadail agus an t-iomlan.Ann an dealbhadh a ’chridhe, bu chòir am modh structar reusanta a dhealbhadh a rèir feartan stuthan.
A bharrachd air an sin, faodar beachdachadh air cuid de dh’ innealan dìon a bharrachd airson structar bataraidh lithium.Tha dòighean dìon cumanta mar a leanas:
a) Thathas a’ gabhail ris an eileamaid suidse.Nuair a dh ’èiricheas an teòthachd taobh a-staigh a’ bhataraidh, àrdaichidh a luach dìon a rèir sin.Nuair a tha an teòthachd ro àrd, thèid an solar cumhachd a stad gu fèin-ghluasadach;
b) Suidhich bhalbhaichean sàbhailteachd (is e sin, an èadhar èadhair aig mullach a’ bhataraidh).Nuair a dh ’èiricheas cuideam a-staigh a’ bhataraidh gu luach sònraichte, fosglaidh a ’bhalbhaid sàbhailteachd gu fèin-ghluasadach gus dèanamh cinnteach à sàbhailteachd a’ bhataraidh.
Seo eisimpleirean de dhealbhadh sàbhailteachd structar cridhe an dealain:
1. Co-mheas comas pòla dearbhach agus àicheil agus sliseag meud dealbhaidh
Tagh co-mheas comas iomchaidh de electrodan dearbhach is àicheil a rèir feartan stuthan electrode adhartach is àicheil.Tha an co-mheas de chomas electrode adhartach is àicheil na cealla na cheangal cudromach co-cheangailte ri sàbhailteachd bataraidhean lithium-ion.Ma tha an comas electrode dearbhach ro mhòr, thèid lithium meatailt a thasgadh air uachdar an electrod àicheil, agus ma tha an comas electrode àicheil ro mhòr, thèid comas a’ bhataraidh a chall gu mòr.San fharsaingeachd, N / P = 1.05-1.15, agus thèid taghadh iomchaidh a dhèanamh a rèir fìor chomas bataraidh agus riatanasan sàbhailteachd.Bidh pìosan mòra is beaga air an dealbhadh gus am bi suidheachadh an taois àicheil (stuth gnìomhach) a’ cuairteachadh (nas àirde na) suidheachadh an taois adhartach.San fharsaingeachd, bidh an leud 1 ~ 5 mm nas motha agus bidh an fhaid 5 ~ 10 mm nas motha.
2. Cuibhreann airson leud an diaphragm
Is e prionnsapal coitcheann dealbhadh leud diaphragm casg a chuir air cuairt ghoirid a-staigh air adhbhrachadh le conaltradh dìreach eadar electrodan adhartach is àicheil.Leis gu bheil crìonadh teirmeach an diaphragm ag adhbhrachadh deformachadh an diaphragm ann an stiùireadh fad is leud aig àm cosgais bataraidh agus sgaoileadh agus fo chlisgeadh teirmeach agus àrainneachdan eile, bidh polarachadh raon fillte an diaphragm ag àrdachadh mar thoradh air àrdachadh san astar eadar adhartach. agus electrodes àicheil;Tha an comas air meanbh-chuairt ghoirid ann an raon sìnte an diaphragm air a mheudachadh mar thoradh air tanachadh an diaphragm;Dh’ fhaodadh crìonadh aig oir an diaphragm leantainn gu conaltradh dìreach eadar na dealanan dearbhach is àicheil agus cuairt ghoirid a-staigh, a dh’ fhaodadh cunnart adhbhrachadh mar thoradh air ruith teirmeach a’ bhataraidh.Mar sin, nuair a thathar a’ dealbhadh a’ bhataraidh, feumar aire a thoirt do na feartan lùghdachaidh aige ann a bhith a’ cleachdadh farsaingeachd agus leud an diaphragm.Bu chòir gum biodh am film iomallachd nas motha na an anod agus an catod.A bharrachd air a 'mhearachd pròiseas, feumaidh am film iomallachd a bhith co-dhiù 0.1mm nas fhaide na taobh a-muigh a' phìos dealain.
3.Insulation làimhseachadh
Tha cuairt ghoirid a-staigh na fheart cudromach anns a’ chunnart sàbhailteachd a dh’ fhaodadh a bhith aig bataraidh lithium-ion.Tha mòran phàirtean cunnartach a dh’ fhaodadh a bhith ag adhbhrachadh cuairt ghoirid a-staigh ann an dealbhadh structarail na cealla.Mar sin, bu chòir ceumannan riatanach no insulation a bhith air an suidheachadh aig na prìomh shuidheachaidhean sin gus casg a chuir air cuairteachadh goirid a-staigh sa bhataraidh fo chumhachan neo-àbhaisteach, leithid a bhith a’ cumail suas an astar riatanach eadar na cluasan electrode adhartach is àicheil;Bidh teip inslitheach air a phasgadh aig an t-suidheachadh neo-pastaichte ann am meadhan an aon cheann, agus bidh na pàirtean fosgailte uile air an còmhdach;Bidh teip inslitheach air a phasgadh eadar foil alùmanum dearbhach agus stuth gnìomhach àicheil;Bidh am pàirt tàthaidh den lug air a chòmhdach gu tur le teip inslithe;Tha teip inslitheach air a chleachdadh air mullach a’ chridhe dealain.
4.Setting bhalbhaid sàbhailteachd (inneal faochadh cuideam)
Tha bataraidhean lithium-ion cunnartach, mar as trice air sgàth gu bheil an teòthachd a-staigh ro àrd no gu bheil an cuideam ro àrd airson spreadhadh agus teine;Faodaidh an inneal faochadh cuideam reusanta an cuideam agus an teas am broinn a’ bhataraidh a leigeil ma sgaoil gu sgiobalta gun fhios nach bi cunnart ann, agus an cunnart spreadhaidh a lughdachadh.Bidh an inneal faochadh cuideam reusanta chan ann a-mhàin a ’coinneachadh ri cuideam a-staigh a’ bhataraidh rè obrachadh àbhaisteach, ach cuideachd fosgailte gu fèin-ghluasadach gus an cuideam a leigeil ma sgaoil nuair a ruigeas an cuideam a-staigh an ìre cunnart.Thèid suidheachadh suidheachaidh an inneal faochadh cuideam a dhealbhadh a’ beachdachadh air feartan deformation an t-slige bataraidh mar thoradh air àrdachadh ann an cuideam a-staigh;Faodar dealbhadh a 'bhalbhaid sàbhailteachd a thoirt gu buil le flakes, oirean, claisean agus nicks.
(3) Leasaich ìre pròiseas
Bu chòir oidhirpean a dhèanamh gus pròiseas toraidh na cealla a cho-òrdanachadh agus a cho-òrdanachadh.Anns na ceumannan de mheasgachadh, còmhdach, bèicearachd, teannachadh, slitting agus lùbach, cuir ri chèile cunbhalachadh (leithid leud diaphragm, tomhas stealladh electrolyte, msaa), leasaich dòighean pròiseas (leithid modh stealladh cuideam ìosal, dòigh pacaidh ceud-ghluasadach, msaa.) , dèan obair mhath ann an smachd pròiseas, dèan cinnteach à càileachd pròiseas, agus caolaich na h-eadar-dhealachaidhean eadar toraidhean;Suidhich ceumannan obrach sònraichte ann am prìomh cheumannan a bheir buaidh air sàbhailteachd (leithid toirt air falbh pìos electrode, sguabadh pùdar, diofar dhòighean tàthaidh airson diofar stuthan, msaa), cuir an gnìomh sgrùdadh càileachd àbhaisteach, cuir às do phàirtean easbhaidheach, agus cuir às do thoraidhean easbhaidheach (leithid deformation of. pìos dealain, puncture diaphragm, stuth gnìomhach a 'tuiteam dheth, aoidionachd electrolyte, msaa);Cùm an làrach toraidh glan agus sgiobalta, cuir an gnìomh riaghladh 5S agus smachd càileachd 6-sigma, cuir casg air neo-chunbhalachd agus taiseachd bho mheasgachadh ann an cinneasachadh, agus lughdaich buaidh thubaistean ann an cinneasachadh air sàbhailteachd.
Ùine puist: Samhain-16-2022