با توسعه سریع صنعت وسیله نقلیه الکتریکی، باتری های لیتیوم یون به دلیل چگالی انرژی بالا، هیچ مزیت اثر حافظه و ایمنی به طور گسترده ای در زمینه باتری استفاده می شود. با توجه به خصوصیات از وسایل نقلیه الکتریکی و در نتیجه ایمنی باتری نیز مطرح مورد نیاز بالاتر، برای مثال، زمانی که از برخورد وسیله نقلیه الکتریکی و دیگر حوادث رخ می دهد، آتش باتری، انفجار لازم نیست، و اطمینان از ایمنی سرنشینان و در نتیجه آزمایش تست ایمنی باتری شامل اکستروژن، طب سوزنی، و غیره آزمایش ایمنی باتری لیتیوم یون در موارد شدید موارد سوء استفاده، گذر از این تست های امنیتی شدید، استاندارد نهایی برای ارزیابی ایمنی باتری لیتیوم یون است.
در آزمون فشرده سازی، از باتری لیتیوم یون باتری مسکن برای اولین بار تغییر شکل می شود و سپس فشار را به شکل سلول، با توجه به فرآیند تولید فعلی خشک کشش در سپتوم جانبی و جهت کمتر قدرت مورب، به طوری که باتری زمانی که تغییر شکل یک سطح معینی می رسد، دیافراگم پاره خواهد جانبی برای اولین بار رخ می دهد، و در نتیجه تماس مستقیم با الکترود مثبت و منفی یک باتری لیتیوم یون، اتصال کوتاه، انتشار سریع و آنی از مقدار زیادی از گرما، منجر به فیلم SEI منفی، مواد فعال الکترود مثبت و واکنش تجزیه الکترولیت رخ می دهد، سرب به باتری لیتیوم یون سرعتی حرارتی، در نهایت منجر به آتش سوزی و انفجار باتری لیتیوم یون می شود.
به منظور جلوگیری از یک باتری لیتیوم یون فراری حرارتی در آزمون فشرده سازی رخ می دهد، به افزایش ایمنی از باتری لیتیوم یون، آن را برای مکانیسم وقوع فراری حرارتی در یک آزمون اکستروژن باتری لیتیوم یون لازم است، مطالعات فشرده بر روی باتری لیتیوم یون به طوری که انجام طراحی ایمنی هدفمند، به این ترتیب ایمنی باتری های لیتیوم یون را در آزمایش اکستروژن افزایش می دهد. نگاهی به آخرین نتایج تحقیقاتی MIT می دهیم.
Juner MIT زو و همکاران مورد مطالعه با استفاده از مکانیسم 18650 سلول در طول فشرده سازی محوری از باتری لیتیوم یون به فراری حرارتی رخ می دهد، و شبیه سازی با استفاده از مدل تحلیل المان محدود که کاهش های مختلف اثر فشار محوری به علت باتری لیتیوم یون، سی تی اسکن نتایج تجزیه و تحلیل به دست آمده تایید شده است که نتایج شبیه سازی می توانید به دو دلیل پیدا شده برای باتری لیتیوم یون توضیح ایجاد یک اتصال کوتاه در آزمون اکستروژن رخ می دهد.
از آنجا که باتری به طور کلی عمودی 18650 سلول در پاییز بسته باتری مونتاژ و یا مانند رخ می دهد، علت اصلی تغییر شکل فشرده سازی محوری از باتری های لیتیوم یون، به طوری که باتری اصلی Juner زو تحت فشار محوری است مکانیسم تغییر شکل منجر به اتصال کوتاه باتری لیتیوم یون. برخی از مدل های معمولی از آن فرض بر این است که باتری لیتیوم یون داخلی یک کل همگن است، و به همین دلیل می توانید نتایج را پیش بینی کنیم وقتی که پیش بینی 18650 سلول های آزمون فشار محوری دقیق، به طور عمده به باتری لیتیوم یون به دلیل ساختار خاصی از باتری، و در نتیجه دقیقا همان در باتری بالا و پایین نمی کند، و به دلیل پوشش باتری لیتیوم یون (به عنوان مثال مثبت) ساختار منحصر به فرد از باتری لیتیوم یون به طوری که زمانی که به فشار محوری، ممکن است شامل قبل از یک اتصال کوتاه رخ می دهد، اتصال کوتاه ناشی از باتری لیتیوم یون.
18650 به طور عمده از سه قسمت تشکیل شده: یک سوپاپ اطمینان و فولاد کربن غلاف دریچه هسته کم معمولا شامل مواد مثبت ضریب دمای، آلومینیوم، فولاد ضد زنگ، و شیر ترمینال الکترود مثبت، مهر و موم گاز، و غیره، باتری متشکل از الکترود مثبت، یک الکترود منفی و یک جداکننده ترکیب، در این آزمون ترکیب مواد فعال الکترود مثبت LiCoO2 است. محوری سرعت بار بارگذاری 5mm و / دقیقه، تمام سلول های آزمون قبل از آزمون به طور کامل تخلیه شده (SOC = 0). نتایج آزمایش نشان می دهد، در 18650 تست فشار محوری به نمایش گذاشته افزایش فشار به آرامی - افزایش سریع - کاهش اندک - افزایش سریع، و آزمون ولتاژ نشان داد، 18650 می رسد تغییر شکل در صورت شکست از 4mm، رخ خواهد داد و پیدا شده توسط آزمایش 18،650 ولتاژ باتری نرخهای پایین به طور عمده توسط اتصال کوتاه مدارهای داخلی از باتری، به جای شکستن ساختار داخلی ایجاد می شود. به منظور مطالعه مکانیسم شکست 18،650 تحت فشار محوری، Juner زو بیشتر با استفاده از تجزیه و تحلیل نرم افزار اجزاء محدود کردن، مواد مدل انجام شد استفاده اصلی از مدل الاستیسیته پلاستیکی و با توجه به ویژگی های غیر انحرافی از مواد مختلف، مدل حاوی میلیون ها واحد محاسباتی، ارائه شده است برای بار سرعت بارگذاری 1M / s است. نتایج شبیه سازی در مورد بازتولید بار محوری، تغییر شکل از باتری از طریق 18650 نخست منطقه باتری پوشش بدنه شروع می شود تغییر شکل پلاستیک، پس از درجه تغییر شکل از 1mm ، دگردیس مسکن خانه بالا هسته در ابتدا اکسترود شده با افزایش درجه تغییر شکل، باتری شروع تغییر شکل، یک کاهش جزئی در منحنی فشار وجود دارد، و به عنوان سطح تماس از مسکن سلول باتری منحنی فشار نشان می دهد که روند افزایش سریع است. نتایج اسکن CT همچنین تجزیه و تحلیل فوق را بررسی، تغییر شکل باتری آزمایشی عمدتا در ساختار فوقانی، باتری تقریبا بدون تغییر شکل تحت تغییر است.
18650 سلول پس از آزمون از بین بردن صفحه نمایش، هر چند تغییر شکل شدید رخ می دهد باتری، مثبت و منفی، اما نه شکسته، اما یک ترک در موقعیت دیافراگم از 1.3mm از لبه بالایی، که به طور مستقیم به باتری منجر رخ داده بود اتصال کوتاه، افت ولتاژ را، و این ممکن است به دلیل شکستگی از فویل فلزی با توجه به نفوذ از لبه های تیز. همچنین ضخامت دیافراگم در برخی از نقاط است یک قطره بزرگ وجود دارد، عمدتا به دلیل مسکن در تعطیلات تابستانی باتری خواهد اکستروژن باعث .
از نتایج تجزیه و تحلیل فوق، فشار محوری ناشی از اتصال کوتاه باتری 18650 می تواند دلایل اصلی زیر باشد.
1. پوسته از طریق دیافراگم شکسته تماس الکترود مثبت و منفی
2. تماس مثبت و منفی از طریق پارگی دیافراگم
3. تماس مثبت و منفی از طریق محدوده نازک دیافراگم
4. دریچه ایمنی فشار داده می شود، با باتری تماس می گیرد
از نتایج آزمون، زمانی که تغییر شکل محوری می رسد 18،650 از 4mm را به یک اتصال کوتاه در داخل منجر شود، در نتیجه نیاز به توجه خاص در هنگام طراحی ایمنی باتری. علاوه بر این، به دلیل تغییر شکل محوری در درجه اول در قسمت بالایی سلول فشار 18650 رخ می دهد، و در نتیجه بالا از طراحی ایمنی باتری 18650 نیز مراقبت ویژه ای دارد.
