Pregled:

Crush je vrlotipičantest za provjeru sigurnosti cells, simulirajući sudar cellsili krajnji proizvodsu svakodnevnoj upotrebi. Općenito postoje dvije vrstezdrobititestovi: stanzdrobitii djelomičnozdrobiti. U usporedbi s ravnimzdrobiti, djelomičnouvlačenjeuzrokovan sfernim ili cilindričnim utiskivačem vjerojatnije je da će uzrokovatićelija neučinkovito. Što je utiskivač oštriji, to je koncentriraniji stres na strukturu jezgre litijske baterije, to je ozbiljnije pucanje unutarnjegjezgra, što će uzrokovati deformaciju i pomicanje jezgre, pa čak i dovesti do ozbiljnih posljedica kao što je curenje elektrolita ili čak požar. Pa kakozdrobitidovesti dodeaktivacijaod clakat? Ovdjeupoznati vas s razvojem unutarnje strukture jezgre u lokalnom testu ekstruzije.

Crushproces:

• Sila stiskanja prvo se primjenjuje na kućište ćelije, a kućište se deformira. Sila se zatim prenosi na unutrašnjost baterije, a sklop ćelija se također počinje deformirati.
• S daljnjom kompresijom glave drobljenja, deformacija se širi i formira se lokalizacija. U isto vrijeme, razmak između slojeva elektroda postupno se skraćuje. Pod kontinuiranom kompresijom, kolektor struje je savijen i deformiran, te se formiraju smične trake. Kada deformacija materijala elektrode dosegne granicu, materijal elektrode će proizvesti pukotine.
• Povećanjem deformacije, pukotina se postupno širi do odvodnika struje, koji će se pokidati i izazvati duktilni lom. Osim toga, radijalna se pukotina izdužuje zbog povećanja naprezanja i radijalnog pomaka.
• U ovoj točki, sila ekstruzije nastavlja komprimirati ćeliju, uzrokujući deformaciju više slojeva elektrode, što dovodi do širenja zone smicanja, promjene kuta nagiba (45°) i daljnjeg širenja raspona zone smicanja.
• Konačno, kako se dijafragma nastavlja rastezati i uvijati, pukotine se šire do dijafragme. Kada dosegne točku deaktivacije, dijafragma se pokida i susjedne elektrode dolaze u kontakt, stvarajući unutarnji kratki spoj. U ovom trenutku, na mjestu kratkog spoja stvara se velika struja kratkog spoja, što dovodi do intenzivnog zagrijavanja i brzog porasta temperature, što će pokrenuti nuspojave unutar ćelije i eventualno može doći do toplinske zlouporabe.

Sažetak:

Crush test je vrsta mehaničkog zlostavljanja. Mehanička zloporaba je neizbježna sigurnosna opasnost u svakodnevnoj uporabi litij-ionskih baterija, koja može dovesti do pucanja dijafragme i izazvati unutarnji kratki spoj. Međutim, zbog oblika glave gnječenja, veličine pritiska gnječenja i čvrstoće same ćelije, rezultati testa gnječenja često se jako razlikuju. Potrebna je optimizacija materijala ili strukture ćelije kako bi se što je više moguće izbjegla deaktivacija ćelije izazvana testom drobljenja. Na primjer, upotreba sigurnije, duktilnije dijafragme ili poboljšanje performansi rasipanja topline ćelije može uvelike spriječiti toplinsku zlouporabu kada dođe do unutarnjeg kratkog spoja.