Teknolojiya xetere û ewlehiya battera lîtium ion (2)

3. Teknolojiya ewlehiyê

Tevî ku bataryayên lîtium ion gelek xetereyên veşartî hene, lê di bin şert û mercên taybetî yên karanîna û bi hin tedbîran de, ew dikarin bi bandor rûdana reaksiyonên alî û reaksiyonên tundûtûjî di hucreyên bateriyê de kontrol bikin da ku karanîna ewledar bikin.Ya jêrîn danasînek kurt a çend teknolojiyên ewlehiyê yên bi gelemperî ji bo bataryayên lîtium ion têne bikar anîn.

(1) Materyalên xav bi faktora ewlehiya bilindtirîn hilbijêrin

Materyalên çalak ên polar ên erênî û neyînî, materyalên diafragmê û elektrolîtên ku faktora ewlehiyê bilindtir in werin hilbijartin.

a) Hilbijartina materyalê erênî

Ewlehiya materyalên katodê bi giranî li ser sê aliyên jêrîn e:

1. îstîqrara termodînamî ya materyalan;

2. îstîqrara kîmyewî ya materyalan;

3. Taybetmendiyên fizîkî yên materyalan.

b) Hilbijartina materyalên diafragmê

Fonksiyona sereke ya diafragmê ew e ku elektrodên erênî û neyînî yên pîlê ji hev veqetîne, pêşî li girêdana kurt a ku ji têkiliya di navbera elektrodên erênî û neyînî de çêdibe û rê bide îyonên elektrolîtê ku tê de derbas bibin, ango xwedan îzolasyon û îyonek elektronîkî ye. gihandinê.Dema ku diaphragma ji bo bataryayên lîtium-ionê hilbijêrin divê xalên jêrîn werin destnîşankirin:

1. Ew xwedan însulasyona elektronîkî ye ku îzolekirina mekanîkî ya elektrodên erênî û neyînî misoger bike;

2. Ev xwedan aperture û porozity hin ji bo misogerkirina berxwedana kêm û berevpêşbirina ionic bilind;

3. Materyalên diafragmê divê îstîqrara kîmyewî têra xwe hebe û divê li hember korozyona elektrolîtê berxwedêr be;

4. Diafragma wê fonksiyona parastina girtina otomatîkî hebe;

5. Pevçûn û deformasyona germî ya diafragmê bi qasî ku gengaz be;

6. Diafragma wê qalindiyek diyar hebe;

7. Dê diafragma xwedan hêza laşî ya xurt û têra xwe berxwedana qutbûnê be.

c) Hilbijartina elektrolîtê

Elektrolît beşek girîng a pîlê îyona lîtiumê ye, ku di navbera elektrodên erênî û neyînî yên pîlê de rola veguheztin û veguheztina heyî dilîze.Elektrolîta ku di bataryayên îyona lîtiumê de tê bikar anîn çareseriyek elektrolîtê ye ku bi helandina xwêyên lîtiumê yên guncav di halên tevlihev ên aprotîk ên organîk de pêk tê.Ew ê bi gelemperî hewcedariyên jêrîn bicîh bîne:

1. Îstîqrara kîmyewî ya baş, ne reaksiyonên kîmyewî bi maddeya çalak a elektrodê, şilava kolektor û diafragmê re;

2. Îstîqrara elektrokîmyayî ya baş, bi pencereyek elektrokîmyayî ya berfireh;

3. Berbiçavkirina lîtium ion bilind û veguhestina elektronîkî ya kêm;

4. Berfirehiya germahiya şikilî;

5. Ew ewle ye, ne-jehrîn û hawirdorê ye.

(2) Sêwirana ewlehiya giştî ya hucreyê xurt bikin

Hucreya pîlê girêdanek e ku materyalên cûrbecûr yên pîlê, û yekbûna pola erênî, pola neyînî, diafragm, lûk û fîlima pakkirinê vedihewîne.Sêwirana avahiya hucreyê ne tenê bandorê li performansa materyalên cihêreng dike, lê di heman demê de bandorek girîng li ser performansa giştî ya elektrokîmyayî û performansa ewlehiya pîlê jî heye.Hilbijartina materyalan û sêwirana avahiya bingehîn tenê celebek têkiliyek di navbera herêmî û tevahî de ye.Di sêwirana bingehîn de, divê moda avahiyek maqûl li gorî taybetmendiyên materyalê were çêkirin.

Wekî din, hin amûrên parastinê yên din dikarin ji bo avahiya battera lîtiumê bêne hesibandin.Mekanîzmayên parastinê yên hevpar wiha ne:

a) Hêmana veguherînê tête pejirandin.Dema ku germahiya hundurê pîlê bilind bibe, nirxa berxwedana wê li gorî wê bilind bibe.Dema ku germahî pir zêde be, dabînkirina hêzê dê bixweber were sekinandin;

b) Valvek ewlehiyê saz bikin (ango, hewaya hewayê li jorê pîlê).Dema ku zexta navxweyî ya pîlê bi nirxek diyarkirî rabe, valahiya ewlehiyê dê bixweber vebe da ku ewlehiya pîlê peyda bike.

Li vir çend mînakên sêwirana ewlehiyê ya avahiya bingehîn a elektrîkê hene:

1. Rêjeya kapasîteya pola erênî û neyînî û perçeya mezinahiya sêwiranê

Li gorî taybetmendiyên materyalên elektrodê erênî û neyînî rêjeya kapasîteya guncan a elektrodên erênî û neyînî hilbijêrin.Rêjeya kapasîteya elektrodê ya erênî û neyînî ya hucreyê girêdanek girîng e ku bi ewlehiya bataryayên lîtium ion ve girêdayî ye.Ger kapasîteya elektrodê ya erênî pir mezin be, lîtium metal dê li ser rûyê elektroda neyînî razîne, dema ku kapasîteya elektroda neyînî pir mezin be, kapasîteya pîlê dê pir winda bibe.Bi gelemperî, N/P = 1.05-1.15, û bijartina guncan li gorî kapasîteya battera rastîn û daxwazên ewlehiyê têne çêkirin.Parçeyên mezin û piçûk dê bi vî rengî werin sêwirandin ku pozîsyona pasteya neyînî (maddeya çalak) pozîsyona pasteya erênî bigire (bihurîne).Bi gelemperî, firehî divê 1~5 mm mezintir û dirêjahî 5~10 mm mezintir be.

2. Destûr ji bo firehiya diafragmê

Prensîba giştî ya sêwirana firehiya diafragmê ev e ku pêşî li pêwendiya rasterast a di navbera elektrodên erênî û neyînî de bigire.Ji ber ku qutbûna germî ya diafragmê dibe sedema deformasyona diafragmê di dirêjahî û firehiyê de di dema barkirin û daxistinê de û di bin şoka termal û hawîrdorên din de, ji ber zêdebûna dûrahiya di navbera pozîtîf de polarîzasyona qada pêçandî ya diafragmê zêde dibe. û elektrodên neyînî;Ji ber ziravbûna diafragmê îhtîmala kurtbûna mîkro di qada dirêjkirina diafragmê de zêde dibe;Kêmbûna li qiraxa diafragmê dibe ku bibe sedema têkiliyek rasterast di navbera elektrodên erênî û neyînî û kurteya hundurîn de, ku dibe sedema xetereyê ji ber dûrketina termal a pîlê.Ji ber vê yekê, dema sêwirana pîlê, divê di karanîna dever û firehiya diafragmê de taybetmendiyên wê yên piçûkbûnê bêne hesibandin.Fîlma îzolasyonê divê ji anode û katodê mezintir be.Digel xeletiya pêvajoyê, fîlima veqetandinê divê herî kêm 0,1 mm ji hêla derveyî ya perçeya elektrodê dirêjtir be.

3.Tedawiya însulasyonê

Kurteya hundurîn di xetereya ewlehiya potansiyela battera lîtium-ion de faktorek girîng e.Gelek beşên xeternak ên potansiyel hene ku di sêwirana avahîsaziya hucreyê de dibe sedema kurteya hundurîn.Ji ber vê yekê, tedbîrên pêwîst an îzolasyon divê li van pozîsyonên sereke werin danîn da ku pêşî li şebekeyên kurt ên hundurîn di pîlê de di bin şert û mercên nenormal de bigirin, wek mînak girtina cîhê pêwîst di navbera guhên elektrodê yên erênî û neyînî de;Tepeya îzolekirinê dê li pozîsyona ne paste ya di nîvê dawiya yekane de were xêz kirin, û hemî beşên vekirî bêne nixumandin;Divê kaseta îzolekirinê di navbera pelika aluminiumê ya erênî û maddeya çalak a neyînî de were danîn;Beşa welding ya lûkê bi tevahî bi kaseta îzolekirinê tê pêçandin;Tepeya îzolekirinê li ser serê korika elektrîkê tê bikar anîn.

4.Setting valve ewlekarî (alava rehetiya zextê)

Pîlên îyonên lîtium xeternak in, bi gelemperî ji ber ku germahiya hundurîn pir zêde ye an zext pir zêde ye ku bibe sedema teqîn û agir;Amûra kêmkirina zexta maqûl dikare di rewşek xetereyê de zext û germahiya hundurê pîlê bi lez berde, û xetera teqînê kêm bike.Amûra kêmkirina zexta maqûl ne tenê di dema xebata normal de bi zexta hundurîn a pîlê digire, lê di heman demê de bixweber vebe ku zextê berde dema ku zexta navxweyî digihîje sînorê xetereyê.Helwesta mîhengê ya amûra kêmkirina zextê dê ji ber zêdebûna zexta hundurîn ve were sêwirandin ku taybetmendiyên deformasyonê yên şêlê batterê dihesibîne;Sêwirana valveya ewlehiyê dikare ji hêla pelan, kêşan, dirûn û niçikan ve were fêm kirin.

(3) Asta pêvajoyê çêtir bikin

Ji bo standardîzekirin û standardîzekirina pêvajoya hilberîna şaneyê divê xebat bên kirin.Di qonaxên tevhevkirin, kişandin, pijandin, berhevkirin, qutkirin û pêçandinê de, standardîzasyon (wek firehiya diafragmê, qebareya derzîlêdana elektrolîtê, hwd.) formule bikin, rêgezên pêvajoyê baştir bikin (wekî rêbaza derzîlêdana tansiyona kêm, rêbaza pakkirina centrifûgal, hwd.) , di kontrolkirina pêvajoyê de karekî baş bikin, kalîteya pêvajoyê piştrast bikin, û cûdahiyên di navbera hilberan de teng bikin;Di gavên sereke yên ku bandorê li ser ewlehiyê dikin de gavên xebatê yên taybetî bicîh bikin (wek paqijkirina perçeya elektrodê, şûştina tozê, rêbazên welding ên cihêreng ji bo materyalên cihêreng, hwd.), çavdêriya kalîteya standardkirî bicîh bikin, parçeyên qisûr ji holê rakin, û hilberên xelet (wek deformasyona perçeya elektrodê, qutbûna diafragmê, ketina materyalê çalak, rijandina elektrolîtê, hwd.);Malpera hilberînê paqij û birêkûpêk bihêlin, rêveberiya 5S û kontrolkirina kalîteyê 6-sigma bicîh bînin, pêşî li tevlihevbûna nepakî û şilbûnê di hilberînê de bigirin, û bandora qezayên di hilberînê de li ser ewlehiyê kêm bikin.

 


Dema şandinê: Nov-16-2022