Stärkung des gesamten Sicherheitsdesigns der Batteriezelle

Die Batteriezelle ist das Bindeglied, das verschiedene Substanzen der Batterie vereint.Es ist die Integration von positiver Elektrode, negativer Elektrode, Diaphragma, Lasche und Verpackungsfolie.Die strukturelle Gestaltung der Batteriezelle beeinflusst nicht nur die Leistung verschiedener Materialien, sondern wirkt sich auch auf die Gesamtbatterie aus. Elektrochemische Leistung und Sicherheitsleistung haben einen wichtigen Einfluss. Die Auswahl der Materialien und das Design der Zellstruktur stellen genau das Verhältnis zwischen dem Teil und dem Ganzen dar. Beim Design der Zelle sollte ein vernünftiges Strukturmodell verwendet werden in Kombination mit den Materialeigenschaften formuliert werden.

Darüber hinaus können beim Aufbau von Lithium-Batterien auch einige zusätzliche Schutzeinrichtungen berücksichtigt werden.Gängige Schutzmechanismen sind wie folgt ausgelegt:

1 Mit einem Schaltelement steigt der Widerstandswert der Batterie, wenn die Temperatur in der Batterie ansteigt, und wenn die Temperatur zu hoch ist, wird die Stromversorgung automatisch unterbrochen.

2 Stellen Sie das Sicherheitsventil ein (d. h. das Entlüftungsloch auf der Oberseite der Batterie). Wenn der Innendruck der Batterie auf einen bestimmten Wert ansteigt, öffnet sich das Sicherheitsventil automatisch, um die Sicherheit der Batterie zu gewährleisten.

Im Folgenden sind einige Beispiele für das Sicherheitsdesign der Zellstruktur aufgeführt:

a) Positives und negatives Kapazitätsverhältnis und Baugröße

Wählen Sie das geeignete Kapazitätsverhältnis der positiven und negativen Elektroden entsprechend den Eigenschaften der positiven und negativen Materialien. Das Verhältnis der positiven und negativen Kapazitäten der Zellen ist ein wichtiges Bindeglied in Bezug auf die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien. Wenn die positive Kapazität zu groß ist, erscheint metallisches Lithium auf der Oberfläche der negativen Elektrode. Wenn die negative Elektrode zu groß ist, geht die Kapazität der Batterie stark verloren. Im Allgemeinen ist N/P = 1,05 ~ 1,15, und treffen Sie eine geeignete Wahl entsprechend der tatsächlichen Batteriekapazität und den Sicherheitsanforderungen. Gestalten Sie große und kleine Stücke so, dass die Position der negativen Elektrodenpaste (aktives Material) die Position der positiven Elektrodenpaste (größer als) abdeckt. Im Allgemeinen sollte die Breite 1-5 betragen mm größer und die Länge sollte 5-10 mm größer sein.

b) Es gibt einen Spielraum für die Breite des Diaphragmas

Das allgemeine Prinzip des Membranbreitendesigns besteht darin, einen internen Kurzschluss durch direkten Kontakt von positiven und negativen Elektroden zu verhindern.Aufgrund der thermischen Schrumpfung der Membran während des Lade- und Entladevorgangs der Batterie und in der Umgebung eines thermischen Schocks, der Membran wird in Richtung der Länge und Breite verformt, und die Membran wird in Richtung der Länge und Breite verformt. Der zerknitterte Bereich erhöht die Polarisation aufgrund der Vergrößerung des Abstands zwischen den positiven und negativen Elektroden; der gestreckte Bereich von ​​​​Das erhöht die Möglichkeit von Mikrokurzschlüssen aufgrund der Verdünnung der Membran, die Schrumpfung des Randbereichs der Membran kann zur direkten Verbindung der positiven und negativen Elektroden führen.Kontakt und interne Kurzschlüsse auftreten, die die Batterie aufgrund thermischen Durchgehens gefährlich machen können.Daher muss beim Entwerfen einer Batterie die Nutzung der Fläche und Breite des Separatorsberücksichtigt werden seine Schrumpfeigenschaften und der Separator ist größer als Anode und Kathode.Unter Berücksichtigung des Prozessfehlers muss die Isolationsfolie mindestens 0,1 mm länger sein als die Außenkante des Polschuhs.

c) Isolationsbehandlung

Interner Kurzschluss stellt einen wichtigen Faktor für die potenziellen Sicherheitsrisiken von Lithium-Ionen-Batterien dar. Es gibt viele potenziell gefährliche Teile, die in der konstruktiven Gestaltung der Batteriezelle einen internen Kurzschluss verursachen, daher sollten an diesen Schlüsseln notwendige Maßnahmen oder Isolierungen angesetzt werden Positionen, um anormale Zustände zu vermeiden Bei einem Kurzschluss in der Batterie zum Beispiel: Halten Sie den erforderlichen Abstand zwischen Plus- und Minuspol ein, legen Sie Isolierband ohne Paste auf eine Seite des Endes und decken Sie es vollständig ab freiliegende Teile; Kleben Sie Isolierband zwischen die positive Aluminiumfolie und das negative aktive Material; Anwendung Isolierband bedeckt alle Schweißteile der Laschen; Isolierband wird auf der Oberseite der Zelle verwendet.

d) Sicherheitsventil (Überdrucksicherung) einstellen

Lithium-Ionen-Batterien sind gefährlich, oft aufgrund einer zu hohen Innentemperatur oder eines zu hohen Drucks, die Explosionen und Brände verursachen; das Setzen einer angemessenen Druckentlastungsvorrichtung kann den Druck und die Hitze innerhalb der Batterie schnell ablassen, wenn Gefahr auftritt, wodurch das Explosionsrisiko verringert wird Druckentlastungsvorrichtung ist erforderlich, um nicht nur den Innendruck der Batterie während des normalen Betriebs zu erfüllen, sondern auch automatisch zu öffnen, um den Druck zu entlasten, wenn der Innendruck die gefährliche Grenze erreicht