01 […]Dangers des corps étrangers métalliques pour la sécurité des batteries au lithium]

Le matériau d'électrode positive au Lithium Phosphate de fer présente les avantages d'une excellente stabilité thermique, d'une bonne durée de vie du cycle, d'une stabilité électrochimique et d'un environnement favorable, ce qui en fait l'un des matériaux d'électrode positive idéaux dans le domaine des batteries de puissance. Mais lorsque des impuretés métalliques sont introduites dans le phosphate de fer et de lithium, cela peut nuire gravement à la durée de vie et à la sécurité de la batterie.

Les corps étrangers métalliques communs comprennent: fer, nickel, cuivre, zinc, chrome, etc. Les corps étrangers métalliques dans la phase de formation de la batterie seront d'abord oxydés à l'électrode positive puis réduits à l'électrode négative, lorsque l'accumulation de monolithes métalliques à l'électrode négative dans une certaine mesure formera des dendrites, provoquant la perforation du diaphragme, provoquant un court - circuit interne de la batterie, améliorant le taux D'autodécharge de la batterie, dans les cas graves, même provoquer un incendie de la batterie, une explosion, affectant les performances de sécurité de la batterie.

Diagramme du processus de perforation du diaphragme causé par l'accumulation de corps étrangers métalliques

Le cuivre métallique court - circuite la batterie (A) image du miroir électrique de balayage (b) distribution des éléments

02 […]Sources de corps étrangers métalliques et comment les contrôler]

1) des impuretés générées par les matières premières pendant le frittage

Lors de la synthèse du phosphate de fer et de lithium (LiFePO), de petites quantités d'impuretés telles que le gamma - FeO, le FEP, le FEP et le fepo seront également produites par réduction du Fe sous atmosphère réductrice à 500 ~ 700 ℃. La présence de ces impuretés peut réduire la capacité spécifique du matériau et les réactions secondaires telles que la dissolution du fer impureté densité d'énergie dans l'électrolyte peuvent affecter la durée de vie et les performances de sécurité de la batterie.

2) à partir de corps étrangers dans la ligne moyenne du processus de fabrication et dans l'environnement

La source de corps étrangers métalliques dans la ligne de production a principalement les deux aspects suivants: l'un est l'introduction par contact direct de l'équipement et du matériau (introduction directe); Le second est l'introduction de particules métalliques dans l'air dans le matériau (Introduction indirecte). Voici une analyse détaillée des différences entre les deux modes d'introduction:

a. 直接引入

Les processus les plus importants de la ligne de production de matériaux d'électrode positive sont: le mélange, la torréfaction et le broyage, les équipements impliqués sont principalement des mélangeurs, des fours à rouleaux et des broyeurs. D'une manière générale, toute pièce métallique présente sur l'appareil en contact direct avec le matériau peut présenter un risque d'introduction directe. Parmi eux, et le matériau a un mouvement relatif continu des pièces qui créent une plus grande probabilité d'usure, pour la zone de la ligne rouge, qui nécessite une protection ciblée; Et les matériaux sans mouvement relatif continu des pièces, il est également nécessaire de prendre les mesures de protection nécessaires.

B. Introduction indirecte

L'origine de l'introduction indirecte est plus complexe, et les débris dans l'air peuvent provenir de débris provenant de l'usure des pièces d'équipement, ou être introduits par l'environnement extérieur, voire par le personnel, ce qui rend la gestion plus difficile.

Il existe plusieurs règles communes pour la protection contre les corps étrangers métalliques dans la conception des lignes de matériaux positifs: les parties de tous les équipements de la ligne qui sont en contact direct avec le matériau doivent être soit non métalliques, soit protégées par un revêtement par pulvérisation sur la surface du substrat métallique.

Afin d'empêcher les corps étrangers dans l'environnement extérieur d'entrer dans l'atelier de matériaux d'électrode positive, le contrôle est généralement effectué à partir des aspects suivants:

1. Les portes et les fenêtres de l'atelier sont fermées hermétiquement, installez le nouveau système d'air, le nouveau vent est filtré par un filtre à haute efficacité avant d'entrer dans l'atelier, le nouveau volume d'air est légèrement supérieur au volume d'échappement, l'atelier maintient une pression micro - positive de + 3 Pa ~ + 5 PA;

2. Porte d'atelier avec structure de chaîne à double étage, salle de douche à vent intégrée;

3. L'utilisation d'outils ou de véhicules de transbordement spéciaux dans l'atelier, les outils ou véhicules de transbordement externes étant interdits dans l'atelier;

4. Les étrangers entrant et sortant de l'atelier doivent changer de vêtements et de chaussures, il est interdit d'apporter des montres, des clés, des pièces de monnaie et d'autres objets métalliques à l'intérieur de l'atelier;

5. Le sol à l'intérieur de l'atelier est démagnétisé régulièrement à l'aide de barres magnétiques à aimant permanent;

6. Établir les règlements et les listes de contrôle de points correspondants et vérifier régulièrement le remplacement des filtres à vent neufs;

7. Placez des ustensiles spéciaux dans l'atelier, surveillez régulièrement les niveaux de dispersion dans l'environnement et effectuez des modifications d'enquête en temps opportun s'il y a des anomalies.

03 [comment détecter les corps étrangers métalliques]

Alors, comment détecter les corps étrangers métalliques? Basé sur des miroirs électriques à balayage et des spectromètres d'énergie comme base matérielle, feiner phenom particlex peut effectuer des statistiques rapides d'identification, d'analyse et de classification des particules d'impuretés métalliques entièrement automatisées, fournissant un support de données quantitatives rapide, précis et fiable pour la R & D et la production de nos clients.

Le principe de fonctionnement est le suivant: les particules sont identifiées par la luminosité et l'obscurité de l'imagerie par rétrodiffusion, qui à son tour effectue une analyse spectrale de la composition des particules et les classe automatiquement en fonction de la topographie des particules et des informations de composition.

Le tableau ci - dessous présente les résultats du prélèvement d'échantillons par tamisage et du test des corps étrangers métalliques dans le phosphate ferro - lithium par phenom particlex. On voit que dans le procédé de tamisage, le matériau principal de phosphate de fer et de lithium occupe la grande majorité des particules, sa teneur moyenne en oxygène étant de 44,2%, alors que le phosphure de fer et les oxydes de fer sont moins abondants, la teneur en oxygène du phosphure de fer étant inférieure à 10,6%, alors que les oxydes de fer ne contiennent pas de composant phosphoré.

Résultats statistiques pour les corps étrangers métalliques (méthode de tamisage)

Composition moyenne des corps étrangers métalliques (méthode de tamisage)

Détails du phosphure de fer acquis automatiquement

Détails de l'oxyde de fer acquis automatiquement