01 [Опасность металлов для безопасности литиевых батарей

Положительный материал фосфата железа лития имеет преимущества отличной термической стабильности, хорошего срока службы, электрохимической стабильности, дружественной окружающей среды и стал одним из идеальных положительных материалов в области силовых батарей. Однако, когда металлические примеси вводятся в фосфат железа и лития, это может серьезно повредить срок службы и безопасность батареи.

Обычные металлические инородные тела включают: железо, никель, медь, цинк, хром и так далее. Металлические инородные тела на стадии преобразования батареи сначала окисляются в положительном полюсе, а затем восстанавливаются в отрицательном полюсе, когда металлические мономеры на отрицательном полюсе накапливаются до определенной степени, образуется дендрит, что приводит к перфорации диафрагмы, что приводит к короткому замыканию внутри батареи, повышает скорость саморазряда батареи, в тяжелых случаях может даже вызвать пожар батареи, взрыв, влияющий на безопасность батареи.

Схема процесса перфорации диафрагмы

Металлическая медь вызывает короткое замыкание батареи (a) сканирующее зеркальное изображение (b) распределение элементов

02 [Источники металлов и как их контролировать

1) примеси, образующиеся из сырья в процессе спекания

Синтез фосфата железа лития (LiFePO) сопровождается образованием небольшого количества примесей, таких как гамма - FeO, FeP, FeP и FePO, а мономерное железо также образуется путем восстановления Fe при температуре 500 - 700 °C в восстановительной атмосфере. Присутствие этих примесей снижает удельную емкость и плотность энергии материала а побочные реакции такие как растворение примесей железа в электролите влияют на срок службы и безопасность батареи.

2) Инородные вещества из средней линии производственного процесса и окружающей среды

Источники металлических инородных тел на производственных линиях имеют два основных аспекта: во - первых, прямое контактное введение оборудования и материалов (прямое введение); Во - вторых, металлические дисперсанты в воздухе вводятся в материал (косвенно вводится). Ниже приводится подробный анализ различий между двумя способами введения:

a. 直接引入

Основными процессами на линии производства положительных материалов являются: смешивание, обжиг и измельчение, задействованное оборудование в основном состоит из смесителя, рольганговой печи и измельчителя. Как правило, наличие металлических деталей на оборудовании, вступающих в непосредственный контакт с материалом, может привести к непосредственному риску введения. Среди них, и материал имеет непрерывное относительное движение деталей с большей вероятностью генерировать износ, для области красной линии, требующей фокусной защиты; Компоненты, которые не имеют непрерывного относительного движения материала, также требуют необходимых защитных мер.

b. Косвенное введение

Источники косвенного введения более сложны, и дисперсия в воздухе может исходить из обломков, образующихся в результате износа деталей и компонентов оборудования, а также из внешней среды или даже из персонала, что затрудняет контроль.

Существует несколько общих правил для защиты металлических инородных тел при проектировании линии производства положительных материалов: все части производственной линии, находящиеся в непосредственном контакте с материалом, должны быть защищены неметаллическим материалом или покрытием распылением на поверхности металлического фундамента.

Чтобы предотвратить попадание инородного тела из внешней среды в цех положительных материалов, контроль обычно осуществляется по нескольким аспектам:

1. Двери и окна цеха закрыты, установлена система свежего воздуха, свежий ветер фильтруется через эффективный фильтр, а затем входит в цех, количество свежего воздуха немного больше, чем количество выхлопных газов, цех поддерживает микроположительное давление + 3 Па ~ + 5 Па;

2. Дверь цеха имеет двухъярусную цепную конструкцию со встроенной камерой вентиляции;

3. В мастерской используются специальные транспортные средства или транспортные средства, а внешние транспортные средства или транспортные средства не допускаются в мастерскую;

4. Иностранный персонал для входа и выхода из цеха должен заменить одежду и обувь, запрещается ввоз в цех часов, ключей, монет и других металлических предметов;

5. В цехе регулярно проводится размагничивание грунта с использованием магнитных стержней с постоянным магнитом;

6. Разработать соответствующие правила и контрольные листы, регулярно проверять замену сети фильтров свежего воздуха;

7. В мастерской размещается специальная посуда, осуществляется регулярный контроль за уровнем разлетающихся веществ в окружающей среде, а в случае аномалий своевременно проводятся обследования и исправления.

03 Как обнаружить металлическое инородное тело

Как же обнаружить металлическое инородное тело? Аппаратная база FENOM PARTICLEX, основанная на сканирующих зеркалах и спектрометре энергии, позволяет автоматически быстро распознавать, анализировать и классифицировать частицы металлических примесей, обеспечивая быструю, точную и надежную поддержку количественных данных для исследований и разработок клиентов и производства.

Принцип его работы заключается в том, чтобы идентифицировать частицы с помощью яркой и темной футеровки изображений обратного рассеяния, а затем проводить анализ спектрального состава частиц и автоматически классифицировать их на основе информации о форме и составе частиц.

В приведенной ниже таблице показаны результаты отбора проб с использованием метода ситирования и испытания металлических инородных веществ в фосфате железа лития с использованием Phenom ParticleX. Можно видеть, что в методе сита основной материал фосфата железа лития занимает подавляющее большинство частиц, его среднее содержание кислорода составляет 44,2%, в то время как фосфид железа и оксид железа содержат меньше, фосфид железа содержит меньше кислорода, всего 10,6%, а оксид железа не содержит фосфорных компонентов.

Статистика металлических инородных тел (метод сита)

Средний состав металлических инородных тел (метод сита)

Автоматически получать подробную информацию о фосфате железа

Автоматически получать подробную информацию о оксиде железа