Mekanis deformation ak estrateji prevansyon nan koki aliminyòm nan ityòm -ion pil

Batri ityòm-ion, ak avantaj yo nan estrikti regilye ak gwo dansite enèji, yo lajman itilize nan domèn tankou nouvo machin enèji. Sepandan, karakteristik estriktirèl anisotropik yo fè yo gen tandans fè pwoblèm deformation tankou selil konkav ak konvèks akòz fòs inegal nan direksyon longè ak lajè pandan pwodiksyon an, ki an vire afekte sekirite ak lavi sèvis batri a. Ensidan an nan pwoblèm deformation se byen ki gen rapò ak aspè miltip tankou pwopriyete materyèl, pwosesis fabrikasyon, ak kontwòl anviwònman entèn nan Power Battery Cell. Li nesesè analize kòz yo nan plizyè dimansyon epi aplike politik vize. Atik sa a bay yon analiz -pwofondè sou kòz prensipal yo nan deformation nan Lifepo4 Power Cells ak mezi prevansyon ak kontwòl sistèm, bay referans teknik pou pratik pwodiksyon endistri.

Nan sistèm pwodiksyon Batri ityòm ion, estabilite nan estrikti koki ityòm -ion Batri yo dirèkteman gen rapò ak fyab pwodwi, ak ensidan an nan pwoblèm deformation se souvan rezilta nan efè a sinèrjetik nan plizyè faktè, tankou pwopriyete materyèl, kontwòl pwosesis, ak eta thermodynamic entèn yo. Soti nan pèspektiv nan materyèl ak dimansyon estriktirèl, seleksyon an nan materyèl koki aliminyòm ak konsepsyon fòs yo se faktè fondamantal yo. Si materyèl ki pa gen ase fòs rupture, tankou 3003 alyaj aliminyòm yo itilize, oswa si epesè koki a se mwens pase 0.6mm, yo gen tandans bay deformation anba presyon entèn ak estrès tèmik. An menm tan an, karakteristik estriktirèl yo nan zòn nan soude pa ka inyore. Zòn ki afekte chalè -ki te fòme pandan pwosesis soude a pral fè eksperyans yon diminisyon 20-30% nan fòs lokal akòz reyòganizasyon lasi, vin tounen yon zòn konsantrasyon estrès ki gen tandans fè deformation lè sibi estrès ki vin apre.

Rasyonalite pwosesis soude a gen yon enpak desizif sou estabilite estriktirèl koki batri ityòm ion pou sistèm solè a, ak defo pwosesis yo se yon lyen enpòtan nan pwovoke deformation. Lazè soude, kòm yon pwosesis endikap, si kontwòl D 'chalè a pa kontwole, tankou pouvwa ki depase 300W oswa vitès soude anba a 30mm / s, li pral lakòz tanperati lokal yo depase pwen k ap fonn nan aliminyòm nan 660 degre, ak pisin nan fonn yo pral twò fon, ki mennen nan yon ogmantasyon byen file nan refwadisman shrink; Move konsepsyon chaplèt soude, tankou absans antay soulajman estrès nan soude bag kontinyèl ak lajè chaplèt soude mwens pase 0.8mm, ka diminye chaj la -kapasite pote nan soude a ak plis agrave risk pou yo deformation.

Presyon an nòmal entèn batri a se kòz tèmodinamik debaz deformation, ki egziste tou nan sistèm endikap tankou LiFePO4 Lityòm Ion Battery. Reyaksyon segondè tankou dekonpozisyon elektwolit ak domaj nòmal nan fim SEI andedan selil batri a pral akselere pwodiksyon gaz lè tanperati a depase 45 degre, epi lè presyon entèn la depase 10kPa, li pral pouse koki a defòme; An menm tan an, pousantaj ekspansyon elektwòd negatif la ka rive nan 20-30% nan yon eta konplètman chaje. Si diferans ki genyen ant nwayo a ak miray enteryè koki a depase 1.0mm (distans estanda endistri a se 0.3-0.8mm), fòs ekspansyon an pa ka efektivman contrainte pa koki a epi yo pral vire nan direksyon pou yon pi wo degre de libète nan direksyon vètikal, sa ki lakòz deformation plak kouvèti a oswa miray bò. Anplis de sa, nan pwodiksyon an nan Sistèm Depo Enèji Solè Lityòm Battery Pack, si diferans ki genyen ant nwayo a ak miray ranpa a nan enteryè nan koki a depase estanda a, elektwòd negatif la pral premye ranpli twou vid ki genyen ki antoure yo lè elaji, plis anplifye efè a deformation vètikal.

Devyasyon kontwòl pwosesis pandan pwosesis pwodiksyon an kapab tou pwovoke oswa agrave pwoblèm deformation. Si diferans ki genyen ant plak kouvèti a ak koki a depase 0.2mm pandan pwosesis asanble a, estrès la tèmik pandan soude pral sipèpoze ak efè a deplasman espas, dirèkteman ki mennen ale nan deformation; Si degre vakyòm nan mete twò ba (anba a -90kPa) pandan etap sele a, presyon atmosferik ekstèn lan pral dirèkteman aji sou pati ki fèb nan koki a, sa ki lakòz konpresyon pasif deformation.

Ki baze sou mekanis deformation ki anwo a ak pratik endistri teknik, yon sistèm prevansyon ak kontwòl ka konstwi soti nan dimansyon tankou optimize materyèl, amelyorasyon pwosesis, kontwòl presyon entèn, ak ranfòse pwosesis. An tèm de materyèl ak optimize estriktirèl, lide debaz la se amelyore chay -kapasite pote nan koki a, ki ka reyalize lè l sèvi avèk alyaj aliminyòm 5052 ak yon ogmantasyon 30% nan fòs rupture, ajoute 0.5-1.0mm zo kòt ranfòsman segondè nan zòn nan kouvèti tèt, ak ogmante epesè nan sistèm solè baton Lithshell la. 0.8-1.0mm. An menm tan an, se yon estrikti soude konpoze ki konbine soude lazè ak soude ultrasons adopte pou diminye opinyon chalè sèl-pwen ak amelyore estabilite nan zòn nan soude.

Amelyorasyon nan pwosesis soude bezwen konsantre sou kontwòl amann, lè l sèvi avèk gradyan pouvwa soude estrateji, se sa ki, yon konbinezon de paramèt nan 200W / 30mm / s pou seksyon an kòmanse, 250W / 25mm / s pou seksyon an presegondè, ak 180W pou seksyon an fini, kontwole pwofondè nan zòn nan chalè ki afekte nan 0.5mm; An menm tan an, optimize konsepsyon pèl la soude pa chanje chaplèt soude kontinyèl la nan yon mòd soude segmenté, ak chak segman yo te 5-8mm ak yon zòn lage estrès 2mm rezève. An menm tan an, ogmante lajè chaplèt soude a 1.2mm pou amelyore kapasite pote soude a.

Kontwòl presyon entèn bezwen kòmanse nan de aspè: konpansasyon ekspansyon ak repwesyon pwodiksyon gaz. An tèm de konsepsyon estriktirèl, yon kouch tanpon elastik ak yon pousantaj konpresyon ki depase 50% ka enstale sou andedan plak kouvèti a nan Lityòm Solè Batri, kite 0.5 - 1.0mm nan espas ekspansyon soulaje enpak presyon ki te koze pa ekspansyon elektwòd negatif; An tèm de optimize sistèm chimik, ajoute aditif 1-2% FEC fim-fòme nan pwosesis piki a ka efektivman siprime domaj nòmal nan fim nan SEI, kontwole pwodiksyon gaz la anba chaj konplè nan 0.5ml / Ah (sivwe an tan reyèl atravè tès chromatografi gaz), epi redwi akimilasyon entèn presyon soti nan sous la.

Ranfòsman kontwòl pwosesis la mande pou itilize teknoloji entèlijan, entwodwi yon sistèm pwezante vizyèl nan pwosesis asanble a pou kontwole presizyon pwezante nan ± 0.05mm. An menm tan an, amelyore aparèy la soude nan yon mòd fòs konstan blocage asire yon fòs blocage nan 20-30N ak fluctuations ki pa depase 5%, diminye risk deformation ki te koze pa devyasyon asanble. Ajoute yon estasyon tès presyon nan etap separasyon chimik la, ki pral otomatikman alam lè presyon detekte a depase 5kPa. An menm tan an, konbine avèk deteksyon X-ray nan pousantaj deformation koki, yo pral kontwole papòt la nan 0.3% pou reyalize idantifikasyon bonè ak kontwòl pwoblèm deformation nan batri pou sistèm depo enèji ityòm-ion.

Li ta dwe remake ke prevansyon deformation ak kontwòl nan koki Lityòm ion pou BESS se yon pwosesis jeni sistematik. Paramèt teknik ki enplike nan atik la dwe konbine avèk ekipman pwodiksyon espesifik, modèl pwodwi, ak senaryo aplikasyon, epi yo dwe optimize ak verifye atravè eksperyans DOE anvan aplikasyon an. Pou pwodwi ak senaryo aplikasyon espesyal, tankouBatri ityòm-ion, li nesesè plis ajiste paramèt prevansyon ak kontwòl ki baze sou karakteristik tanperati ak presyon anviwònman aplikasyon an pou asire estabilite estriktirèl pwodwi a pandan tout sik lavi li. Anplis de sa, prevansyon deformation ak kontwòl nan Rechargeable Lithium Ion Battery Cell bezwen tou pran an kont chanjman tèmodinamik yo pandan sik yo chaje ak egzeyat, epi reyalize kontwòl kalite pandan tout pwosesis la.