01【Mối nguy hiểm của kim loại nước ngoài đối với sự an toàn của pin lithium

Vật liệu dương lithium sắt phosphate có ưu điểm về độ ổn định nhiệt tuyệt vời, tuổi thọ chu kỳ tốt, ổn định điện hóa và thân thiện với môi trường. Nó trở thành một trong những vật liệu dương lý tưởng trong lĩnh vực pin điện. Nhưng khi các tạp chất kim loại được giới thiệu trong vật liệu lithium sắt phosphate, nó sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho tuổi thọ và sự an toàn của pin.

Các kim loại nước ngoài phổ biến bao gồm: sắt, niken, đồng, kẽm, crom, v.v. Các chất lạ kim loại trong giai đoạn hóa pin sẽ được oxy hóa dương trước khi giảm cực âm, khi các đơn chất kim loại ở cực âm tích lũy đến một mức độ nhất định sẽ hình thành các tinh thể nhánh, dẫn đến thủng màng ngăn, gây ra ngắn mạch bên trong pin, cải thiện tốc độ tự xả của pin, khi nghiêm trọng thậm chí sẽ gây ra cháy pin, nổ, ảnh hưởng đến hiệu suất an toàn của pin.

Sơ đồ của quá trình thủng màng do tích tụ kim loại nước ngoài

Đồng kim loại gây ngắn mạch pin (a) Hình ảnh gương quét (b) Phân phối các yếu tố

02【Nguồn gốc kim loại và cách kiểm soát

1) Tạp chất được tạo ra từ vật liệu Trung Nguyên trong quá trình thiêu kết

Trong quá trình tổng hợp lithium sắt phosphate (LiFePO) sẽ đi kèm với việc tạo ra một lượng nhỏ các tạp chất như gamma-FeO, FeP, FeP và FePO, sắt đơn chất cũng sẽ được tạo ra trong môi trường giảm 500-700 ° C bằng cách giảm Fe. Sự hiện diện của các tạp chất này làm giảm công suất cụ thể của vật liệu và các phản ứng phụ như hòa tan sắt tạp chất mật độ năng lượng trong chất điện phân có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất an toàn của pin.

2) Các vật thể nước ngoài từ dây chuyền sản xuất và môi trường

Nguồn gốc của các vật liệu nước ngoài kim loại trong dây chuyền sản xuất chủ yếu có hai khía cạnh sau: một là giới thiệu thiết bị và vật liệu tiếp xúc trực tiếp (giới thiệu trực tiếp); Thứ hai, sự phân tán kim loại trong không khí được đưa vào vật liệu (giới thiệu gián tiếp). Sau đây xin phân tích chi tiết sự khác biệt giữa hai phương thức giới thiệu:

a. 直接引入

Công đoạn chính của dây chuyền sản xuất vật liệu tích cực là: trộn, nướng và nghiền nát, thiết bị liên quan chủ yếu là máy trộn, lò lăn và máy nghiền. Nói chung, các bộ phận kim loại trên thiết bị tiếp xúc trực tiếp với vật liệu có thể gây ra rủi ro giới thiệu trực tiếp. Trong số đó, và các vật liệu có chuyển động tương đối liên tục của các bộ phận tạo ra khả năng hao mòn lớn hơn, cho các khu vực màu đỏ, cần bảo vệ tập trung; Các bộ phận chuyển động tương đối không liên tục của vật liệu và vật liệu cũng cần áp dụng các biện pháp bảo vệ cần thiết.

B. Giới thiệu gián tiếp

Các nguồn được đưa vào gián tiếp phức tạp hơn, sự phân tán trong không khí có thể đến từ các mảnh vụn do hao mòn các bộ phận thiết bị, cũng có thể do môi trường bên ngoài đưa vào, thậm chí có thể do nhân viên đưa vào, vì vậy việc kiểm soát sẽ khó khăn hơn.

Có một số quy tắc chung để bảo vệ các vật liệu nước ngoài kim loại trong thiết kế dây chuyền sản xuất vật liệu tích cực: tất cả các bộ phận của dây chuyền sản xuất tiếp xúc trực tiếp với vật liệu phải được yêu cầu là vật liệu phi kim loại, hoặc được phủ lớp phủ phun trên bề mặt của vật liệu cơ bản kim loại để bảo vệ.

Để ngăn chặn các vật thể lạ trong môi trường bên ngoài xâm nhập vào phân xưởng vật liệu tích cực, việc kiểm soát thường được thực hiện từ các khía cạnh sau:

1. Cửa sổ và cửa ra vào của hội thảo được đóng kín, lắp đặt hệ thống không khí mới, gió mới sau khi lọc bộ lọc hiệu quả cao sau đó vào hội thảo, lượng không khí mới lớn hơn một chút so với lượng khí thải, hội thảo duy trì áp suất vi dương+3 Pa~+5 Pa;

2. Cổng phân xưởng áp dụng kết cấu chuỗi hai tầng, bên trong có phòng tắm gió;

3. Các công cụ vận chuyển hoặc phương tiện chuyên dụng được sử dụng trong hội thảo và các công cụ vận chuyển bên ngoài hoặc phương tiện bị cấm vào hội thảo;

4. Người từ bên ngoài đến ra vào phân xưởng cần thay quần áo và giày dép, cấm mang theo đồng hồ đeo tay, chìa khóa, tiền xu vào trong phân xưởng;

5. Mặt đất trong hội thảo sử dụng thanh nam châm vĩnh cửu để khử từ định kỳ;

6. Xây dựng chế độ điều lệ và bảng kiểm tra điểm tương ứng, kiểm tra định kỳ tình hình thay thế lưới lọc gió mới;

7. Đặt dụng cụ chuyên dụng trong phân xưởng, định kỳ giám sát trình độ vật bay trong môi trường, nếu có bất thường kịp thời tiến hành điều tra chỉnh đốn và cải cách.

03 (Làm thế nào để phát hiện vật lạ kim loại)

Như vậy, dị vật kim loại rốt cuộc nên kiểm tra như thế nào đây? FENNA Phenom ParticleX dựa trên gương quét và máy quang phổ năng lượng làm cơ sở phần cứng, có thể tự động xác định nhanh, phân tích và phân loại các hạt tạp chất kim loại, cung cấp hỗ trợ dữ liệu định lượng nhanh chóng, chính xác và đáng tin cậy cho nghiên cứu và phát triển của khách hàng cũng như sản xuất.

Nguyên lý hoạt động của nó là: các hạt được xác định thông qua độ tương phản sáng và tối của hình ảnh tán xạ ngược, do đó, các hạt được phân tích thành phần phổ năng lượng và được phân loại tự động dựa trên hình dạng hạt và thông tin thành phần.

Bảng dưới đây là kết quả của việc thu thập mẫu bằng cách sử dụng sàng lọc và thử nghiệm các chất lạ kim loại trong lithium sắt phosphate bằng Phenom ParticleX. Có thể thấy rằng trong quá trình sàng lọc, vật liệu chính lithium sắt photphat chiếm phần lớn các hạt, hàm lượng oxy trung bình của nó là 44,2%, trong khi hàm lượng sắt photphat và sắt oxit ít hơn, hàm lượng oxy trong sắt photphat ít hơn, chỉ 10,6%, và sắt oxit không chứa thành phần phốt pho.

B5-05=giá trị thông số Kd, (cài 2)

Thành phần trung bình của kim loại nước ngoài (sàng lọc)

Thông tin chi tiết về sắt phosphide thu được tự động

Thông tin chi tiết về oxit sắt thu được tự động