एनर्जी स्टोरेज बॅटरी सेलच्या सुरक्षा डिझाइनवर कोणता घटक परिणाम करतो?

लिथियम बॅटरी सेलच्या सुरक्षा डिझाइनवर कोणता घटक परिणाम करतो? बॅटरी सेलच्या संपूर्ण सुरक्षा डिझाइनला मजबूत करा

बॅटरी सेल हा एक दुवा आहे जो बॅटरीच्या विविध पदार्थांना एकत्र करतो. हे सकारात्मक इलेक्ट्रोड, नकारात्मक इलेक्ट्रोड, डायाफ्राम, टॅब आणि पॅकेजिंग फिल्मचे एकत्रीकरण आहे. बॅटरी सेलची संरचनात्मक रचना केवळ विविध सामग्रीच्या कार्यक्षमतेवरच परिणाम करत नाही तर एकूण बॅटरीवर देखील परिणाम करते. इलेक्ट्रोकेमिकल कार्यप्रदर्शन आणि सुरक्षितता कार्यक्षमतेवर महत्त्वपूर्ण प्रभाव पडतो. सामग्रीची निवड आणि सेल स्ट्रक्चरची रचना हा भाग आणि संपूर्ण यांच्यातील नेमका संबंध आहे. सेलच्या डिझाइनमध्ये, भौतिक गुणधर्मांसह एक वाजवी संरचनात्मक मॉडेल तयार केले जावे.



याव्यतिरिक्त, लिथियम बॅटरीच्या संरचनेत काही अतिरिक्त संरक्षण उपकरणांचा देखील विचार केला जाऊ शकतो. सामान्य संरक्षण यंत्रणा खालीलप्रमाणे डिझाइन केल्या आहेत:



1 स्विचिंग घटक वापरणे, जेव्हा बॅटरीचे तापमान वाढते, तेव्हा त्याचे प्रतिकार मूल्य वाढते आणि जेव्हा तापमान खूप जास्त असते तेव्हा ते स्वयंचलितपणे वीज पुरवठा थांबवते;



2 सेफ्टी व्हॉल्व्ह (म्हणजेच, बॅटरीच्या वरच्या बाजूला व्हेंट होल) सेट करा, जेव्हा बॅटरीचा अंतर्गत दाब एका विशिष्ट मूल्यापर्यंत वाढतो, तेव्हा बॅटरीची सुरक्षितता सुनिश्चित करण्यासाठी सुरक्षा झडप आपोआप उघडेल.



सेल स्ट्रक्चरच्या सुरक्षा डिझाइनची काही उदाहरणे खालीलप्रमाणे आहेत:



a) सकारात्मक आणि नकारात्मक क्षमता गुणोत्तर आणि डिझाइन आकार

सकारात्मक आणि नकारात्मक सामग्रीच्या वैशिष्ट्यांनुसार सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडचे योग्य क्षमता गुणोत्तर निवडा. पेशींच्या सकारात्मक आणि नकारात्मक क्षमतेचे गुणोत्तर हा लिथियम-आयन बॅटरीच्या सुरक्षिततेशी संबंधित एक महत्त्वाचा दुवा आहे. सकारात्मक क्षमता खूप मोठी असल्यास, नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या पृष्ठभागावर मेटल लिथियम दिसून येईल. जर नकारात्मक इलेक्ट्रोड खूप मोठा असेल तर बॅटरीची क्षमता मोठ्या प्रमाणात नष्ट होईल. सर्वसाधारणपणे, N/P=1.05～1.15, आणि वास्तविक बॅटरी क्षमता आणि सुरक्षितता आवश्यकतांनुसार योग्य निवड करा. मोठ्या आणि लहान तुकड्यांची रचना करा जेणेकरून नकारात्मक इलेक्ट्रोड पेस्टची स्थिती (सक्रिय सामग्री) पॉझिटिव्ह इलेक्ट्रोड पेस्टच्या स्थितीला (त्यापेक्षा जास्त) कव्हर करेल. साधारणपणे, रुंदी 1-5 मिमी मोठी आणि लांबी 5-10 मिमी मोठी असावी.



b) डायाफ्रामच्या रुंदीसाठी एक मार्जिन आहे

सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडच्या थेट संपर्कामुळे अंतर्गत शॉर्ट सर्किट रोखणे हे डायाफ्राम रुंदीच्या डिझाइनचे सामान्य तत्त्व आहे. बॅटरीच्या चार्जिंग आणि डिस्चार्जिंग प्रक्रियेदरम्यान आणि थर्मल शॉकच्या वातावरणात डायाफ्रामच्या थर्मल संकोचनमुळे, डायाफ्राम लांबी आणि रुंदीच्या दिशेने विकृत होतो आणि डायाफ्राम लांबी आणि रुंदीच्या दिशेने विकृत होतो. सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोडमधील अंतर वाढल्यामुळे सुरकुत्या असलेल्या क्षेत्राचे ध्रुवीकरण वाढते; डायाफ्रामचे ताणलेले क्षेत्र डायाफ्राम पातळ झाल्यामुळे सूक्ष्म-शॉर्ट सर्किटची शक्यता वाढवते; डायाफ्रामच्या काठाच्या क्षेत्राच्या संकोचनामुळे सकारात्मक आणि नकारात्मक इलेक्ट्रोड्सचे थेट कनेक्शन होऊ शकते. संपर्क आणि अंतर्गत शॉर्ट-सर्किट होतात, ज्यामुळे थर्मल धावपळीमुळे बॅटरी धोकादायक होऊ शकते. म्हणून, बॅटरीची रचना करताना, विभाजकाचे क्षेत्रफळ आणि रुंदी वापरताना त्याची संकोचन वैशिष्ट्ये विचारात घेणे आवश्यक आहे आणि विभाजक एनोड आणि कॅथोडपेक्षा मोठा आहे. प्रक्रियेतील त्रुटी लक्षात घेऊन, पृथक्करण फिल्म खांबाच्या तुकड्याच्या बाहेरील काठापेक्षा किमान 0.1 मिमी लांब असणे आवश्यक आहे.



c) इन्सुलेशन उपचार

लिथियम-आयन बॅटरीच्या संभाव्य सुरक्षिततेच्या धोक्यांसाठी अंतर्गत शॉर्ट सर्किट हा एक महत्त्वाचा घटक आहे. बॅटरी सेलच्या स्ट्रक्चरल डिझाइनमध्ये अंतर्गत शॉर्ट सर्किट होण्याचे अनेक संभाव्य धोकादायक भाग आहेत. म्हणून, असामान्य परिस्थिती टाळण्यासाठी या मुख्य स्थानांवर आवश्यक उपाय किंवा इन्सुलेशन सेट केले जावे. बॅटरीमध्ये शॉर्ट सर्किट झाल्यास, उदाहरणार्थ: सकारात्मक आणि नकारात्मक कानांमध्ये आवश्यक अंतर राखणे; टोकाच्या एका बाजूला पेस्ट न करता मध्यभागी इन्सुलेट टेप ठेवा आणि सर्व उघड भाग झाकून टाका; सकारात्मक ॲल्युमिनियम फॉइल आणि नकारात्मक सक्रिय सामग्री दरम्यान इन्सुलेट टेप चिकटवा; अनुप्रयोग इन्सुलेटिंग टेप टॅबचे सर्व वेल्डिंग भाग कव्हर करेल; इन्सुलेटिंग टेप सेलच्या वरच्या बाजूला वापरला जातो.



ड) सेफ्टी व्हॉल्व्ह सेट करा (प्रेशर रिलीफ डिव्हाइस)

लिथियम-आयन बॅटरी धोकादायक असतात, बहुतेकदा अति आंतरिक तापमानामुळे किंवा जास्त दाबामुळे स्फोट आणि आग लागतात; वाजवी प्रेशर रिलीफ डिव्हाईस सेट केल्याने धोका उद्भवल्यास बॅटरीमधील दाब आणि उष्णता त्वरीत सोडता येते, ज्यामुळे स्फोटाचा धोका कमी होतो. सामान्य ऑपरेशन दरम्यान केवळ बॅटरीच्या अंतर्गत दाबाची पूर्तता करण्यासाठीच नव्हे तर अंतर्गत दाब धोकादायक मर्यादेपर्यंत पोहोचल्यावर दाब कमी करण्यासाठी आपोआप उघडण्यासाठी एक वाजवी दाब आराम उपकरण आवश्यक आहे. रचना करण्यासाठी विरूपण वैशिष्ट्ये; सेफ्टी व्हॉल्व्हची रचना लॅमेली, कडा, शिवण आणि खाचांनी मिळवता येते.



3 कारागिरीची पातळी सुधारा

बॅटरी सेल उत्पादन प्रक्रियेचे मानकीकरण आणि मानकीकरणामध्ये चांगले काम करण्याचा प्रयत्न. मिक्सिंग, कोटिंग, बेकिंग, कॉम्पॅक्टिंग, स्लिटिंग आणि वाइंडिंगच्या चरणांमध्ये, मानकीकरण तयार करा (जसे की डायाफ्रामची रुंदी, इलेक्ट्रोलाइट इंजेक्शन व्हॉल्यूम इ.), आणि प्रक्रिया पद्धती सुधारा (जसे की कमी-दाब इंजेक्शन पद्धत, सेंट्रीफ्यूगल शेल पद्धत इ. .), प्रक्रिया नियंत्रणात चांगले काम करा, प्रक्रियेची गुणवत्ता सुनिश्चित करा आणि उत्पादनांमधील फरक कमी करा; सुरक्षेवर परिणाम करणाऱ्या महत्त्वाच्या पायऱ्यांमध्ये विशेष पायऱ्या सेट करा (जसे की डिबरिंग, पावडर स्वीपिंग आणि वेगवेगळ्या सामग्रीसाठी वेगळे वेल्डिंग). पद्धती, इ.), प्रमाणित गुणवत्तेचे निरीक्षण अंमलात आणणे, सदोष भाग काढून टाकणे आणि सदोष उत्पादने वगळणे (जसे की पोल पीस विकृती, डायाफ्राम पंचर, सक्रिय सामग्री शेडिंग आणि इलेक्ट्रोलाइट गळती इ.); उत्पादन साइट नीटनेटके आणि स्वच्छ ठेवा आणि उत्पादनात अशुद्धता आणि आर्द्रता मिसळण्यापासून रोखण्यासाठी आणि सुरक्षिततेवर उत्पादनातील अनपेक्षित परिस्थितींचा प्रभाव कमी करण्यासाठी 5S व्यवस्थापन आणि 6-सिग्मा गुणवत्ता नियंत्रण लागू करा.