Con il rapido sviluppo del settore dei veicoli elettrici, batterie al litio a causa della elevata densità di energia, nessun vantaggio effetto di memoria e di sicurezza sono ampiamente utilizzati nel campo della batteria di alimentazione. A causa della particolarità dei veicoli elettrici, e quindi la sicurezza della batteria di alimentazione anche sollevato requisiti più elevati, ad esempio, quando le collisioni di veicoli elettrici e altri incidenti si verificano, non hanno bisogno di fuoco batteria, esplosione, e garantire la sicurezza degli occupanti e quindi l'esperimento test di sicurezza batteria comprenderanno estrusione, agopuntura, etc. coinvolti in test di sicurezza estrema litio abuso ione, che può essere trasmesso test di sicurezza rigorosi, il massimo di valutazione standard di sicurezza batteria agli ioni di litio una.
Nel test di compressione, l'alloggiamento della batteria agli ioni di litio viene deformato e poi pressato cominciare a formare cellulare, a causa della corrente di processo di fabbricazione a secco estende nel setto laterale e direzione diagonale minore resistenza, così batterie quando la deformazione raggiunge un certo livello, la membrana si rompa laterale si verifica per prima, con conseguente contatto diretto con gli elettrodi positivo e negativo di una batteria agli ioni di litio, cortocircuito, rilascio istantaneo di grandi quantità di calore, che porta alla pellicola SEI negativo, un materiale attivo di elettrodo positivo e si verifica la reazione di decomposizione dell'elettrolita, causando uno ione di litio instabilità termica batteria, portando infine al fuoco batteria agli ioni di litio ed esplosione.
Per prevenire una batteria agli ioni di litio deriva termica si verifica nel test di compressione, aumentando la sicurezza della batteria agli ioni di litio, è necessario che il meccanismo di insorgenza di instabilità termica in una prova di estrusione batteria agli ioni di litio, condotto intensi studi sulla batteria agli ioni di litio in modo che progettazione della sicurezza mirati, in modo da rafforzare la sicurezza delle batterie agli ioni di litio negli studi di estrusione. Qui diamo uno sguardo ai recenti risultati della ricerca al MIT.
Juner MIT Zhu et al hanno studiato il meccanismo con 18.650 cellule si verifica durante la compressione assiale della batteria agli ioni di litio per instabilità termica, e la simulazione utilizzando finiti modello di analisi elemento riduzione diverso Pressione assiale sulla batteria agli ioni di litio, i risultati dell'analisi sono stati verificati mediante scansione TC. I risultati della simulazione mostrano che i due possono spiegare il test di compressione causa cause di cortocircuito della batteria agli ioni di litio.
Poiché la batteria 18650 è solitamente assemblata verticalmente in un pacco batterie, la compressione assiale è la causa principale della deformazione della batteria agli ioni di litio in caso di caduta del pacco batteria o simili. Pertanto, Juner Zhu studia principalmente la batteria sotto pressione assiale meccanismo di deformazione portando a cortocircuitare la batteria agli ioni di litio. Alcuni modello convenzionale poiché si presume che la batteria interna agli ioni di litio è un insieme omogeneo, e pertanto non può prevedere i risultati quando il pronostico 18.650 cellule test di compressione assiale preciso, principalmente a causa della batteria agli ioni di litio La speciale struttura della cella, che ha come risultato la batteria superiore e inferiore, non è esattamente la stessa, mentre la struttura unica del coperchio della batteria agli ioni di litio (vale a dire il positivo) consente di includere la batteria agli ioni di litio sotto pressione assiale Prima che si verifichi un cortocircuito, provoca un cortocircuito della batteria agli ioni di litio.
18650 è costituito principalmente da tre parti: una valvola di sicurezza, e una valvola anima guaina in acciaio al carbonio basso di solito costituito da un materiale coefficiente di temperatura positivo, alluminio, acciaio inossidabile, e la valvola terminale di elettrodo positivo, tenuta a gas, ecc, batterie comprendente un elettrodo positivo, un elettrodo negativo e un separatore composizione, in questo test la composizione del materiale attivo di elettrodo positivo è LiCoO2. assiale velocità caricamento carico di 5 mm / min, tutte le celle di prova prima della prova sono stati completamente scarico (SOC = 0). i risultati del test mostrano, a 18650 prova di pressione assiale presentava un aumento di pressione lentamente - aumento rapido - lieve diminuzione - aumento rapido, e le prove di tensione mostrato, 18650 raggiunge deformazione si verifica in caso di guasto di 4 mm, e trovato sperimentalmente 18650 tensione della batteria DIPS principalmente causato da corto circuito interno della batteria, piuttosto che rompere la struttura interna. per studiare il meccanismo di fallimento 18650 sotto pressione assiale, Juner Zhu utilizzando ulteriori finiti analisi software elemento è stata effettuata, il materiale modello principalmente il modello elastoplastico e caratteristiche anisotrope ponderate di vari materiali, un modello comprende un'unità milioni calcolo, È previsto per caricare la velocità di caricamento di 1 m / s. I risultati della simulazione nel caso di riprodurre il carico assiale, la deformazione della batteria attraverso 18650 First regione coperchio della batteria inizia deformazione plastica, dopo il grado di deformazione a 1 mm , deformabile alloggiamento cella superiore nucleo inizialmente estruso con crescente grado di deformazione, batterie cominciò deformata, c'è una leggera diminuzione della curva di pressione, e come l'area di contatto della custodia cella della batteria è aumentato, in modo che la curva di pressione presenta una tendenza all'aumento rapido. TC buoni risultati verificati l'analisi di cui sopra, la deformazione cella di prova si verifica nella parte superiore della struttura principale, quasi nessun cambiamento quando la batteria è deformata.
18650 cellule dopo la prova di smantellamento di visualizzazione, anche se si verifica una deformazione grave batterie, positivi e negativi, ma non rotto, ma una crepa era avvenuta alla posizione della membrana di 1,3 millimetri dal bordo superiore, che ha portato direttamente alla batteria corto circuito, buchi di tensione, e questo può essere dovuto alla frattura della lamina metallica dovuta a intrusione di spigoli vivi. anche lo spessore del separatore in alcuni punti c'è una grande goccia, dovuto principalmente alla cella cassaforma estrusione causata dalla .
Dai risultati dell'analisi di cui sopra, potrebbe causare un corto circuito a 18.650 cellule seguente pressione assiale principale.
1. Il guscio contatta gli elettrodi positivi e negativi attraverso il diaframma rotto
2. Contatto positivo e negativo attraverso la rottura del diaframma
3. Contatto positivo e negativo attraverso l'area più sottile del diaframma
4. La valvola di sicurezza è compressa, il contatto con le batterie
Dai risultati, quando la deformazione assiale raggiunge 18650 4 millimetri porterà ad un corto circuito interno, richiedendo così speciale considerazione quando si progetta la sicurezza della batteria. Inoltre, poiché la deformazione assiale si verifica principalmente nella parte superiore della cella di pressione 18650, e pertanto Anche la parte superiore del design di sicurezza della batteria 18650 è particolarmente curata.
