Mécanisme de protection de la batterie Li-ion laissez-moi vous dire

Étant donné qu'une utilisation incorrecte réduira la durée de vie et peut même provoquer une explosion, divers mécanismes de protection ont été ajoutés à la conception des batteries lithium-ion.

protéger le circuit

Prévenir la surcharge, la décharge excessive, la surcharge et la surchauffe.

Évent

En raison de sa fonction anti-explosion, les personnes travaillant dans l'industrie des batteries sont également appelées trous anti-déflagrants ou lignes anti-déflagrantes. Le principe est très simple. Une ligne ou un trou est tracé sur la surface de la coque qui est légèrement plus mince que la surface de la coque. Lorsque le noyau de la batterie est court-circuité, une grande quantité de gaz sera générée à l'intérieur de la batterie en peu de temps et la pression augmentera rapidement. Lorsque la pression est surchargée, parce que le trou antidéflagrant est plus fin que le reste de la coque, le gaz fuira au niveau du trou antidéflagrant, afin d'éviter le danger d'explosion de toute la batterie.

Diaphragme

Isolez les plaques positives et négatives du noyau de la batterie pour éviter tout contact direct entre les plaques positives et négatives à l'intérieur du noyau d'enroulement et provoquer un court-circuit ; d'un point de vue microscopique, la surface du diaphragme est une structure maillée, généralement divisée en PP et PE, et il existe également des composites PE et PP. .

Le séparateur est généralement divisé par épaisseur et largeur. L'épaisseur du séparateur utilisé dans les batteries lithium-ion à coque en aluminium est généralement de 16 um, 18 um, 20 um, etc., et l'épaisseur du séparateur utilisé dans les batteries de puissance est supérieure à 30 um en tant que courant principal.

Si distingué par la forme, il y a des rouleaux et des bandes. Le diaphragme roulé consiste à enrouler le diaphragme de largeur de coupe sur un tube en papier pour que le client coupe la longueur du diaphragme unique (la forme est similaire à la colle transparente). Le diaphragme en bande est directement découpé en diaphragmes en bande par le fournisseur en fonction de la longueur, de la largeur, de l'épaisseur et d'autres paramètres fournis par le client. L'avantage du diaphragme roulé est qu'il a une forte polyvalence, mais nécessite plus de main-d'œuvre pour la coupe. L'avantage du diaphragme à bande est qu'il peut être utilisé sans coupe manuelle, mais la polyvalence n'est pas forte.

Le diaphragme peut fondre lorsque la température interne de la batterie est trop élevée pour empêcher la batterie d'exploser. Lorsque la température interne de la batterie atteint 130 degrés (la norme nationale pour les batteries lithium-ion GB 18287-2000), les trous de maille du diaphragme seront fermés pour empêcher les ions lithium de passer à travers et augmenter la résistance interne (à 2kΩ ) pour empêcher la température interne de la batterie de continuer à augmenter Fonction haute, protégeant ainsi la batterie du danger d'explosion.

Une fois l'évent et le diaphragme activés, la batterie tombera définitivement en panne.

Coque de batterie au lithium

Le lithium est le métal le plus petit et le plus actif du tableau périodique chimique. En raison de sa petite taille et de sa densité de capacité élevée, il est largement bien accueilli par les consommateurs et les ingénieurs. Cependant, les propriétés chimiques sont trop actives, ce qui entraîne des risques extrêmement élevés. Lorsque le lithium métal est exposé à l'air, il réagit violemment avec l'oxygène et explose. Afin d'améliorer la sécurité et la tension, les scientifiques ont inventé des matériaux tels que le graphite et l'oxyde de cobalt et de lithium pour stocker les atomes de lithium. La structure moléculaire de ces matériaux forme une petite grille de stockage à l'échelle nanométrique qui peut être utilisée pour stocker des atomes de lithium. De cette façon, même si la coque de la batterie se rompt et que de l'oxygène pénètre, les molécules d'oxygène seront trop grosses pour pénétrer dans ces petites cellules de stockage, de sorte que les atomes de lithium n'entreront pas en contact avec l'oxygène et éviteront une explosion.

Ce principe de batterie lithium-ion permet d'atteindre l'objectif de sécurité tout en obtenant sa haute densité de capacité. Lorsqu'une batterie lithium-ion est chargée, les atomes de lithium de l'électrode positive perdent des électrons et sont oxydés en ions lithium. Les ions lithium nagent vers l'électrode négative à travers l'électrolyte, pénètrent dans la cellule de stockage de l'électrode négative et obtiennent un électron, qui est réduit en atomes de lithium. Lors de la décharge, toute la procédure est inversée. Afin d'empêcher les électrodes positives et négatives de la batterie de se toucher directement et de se court-circuiter, un papier diaphragme avec de nombreux pores est ajouté à la batterie pour éviter les courts-circuits. Un bon papier à diaphragme peut également fermer automatiquement les pores lorsque la température de la batterie est trop élevée, de sorte que les ions lithium ne puissent pas passer, afin de gaspiller les arts martiaux et d'éviter tout danger.