'प्रत्यक्ष दृश्य' | | नए तरीकों अनुमति चुभन परीक्षण लिथियम आयन बैटरी प्रतिक्रिया के अंदर!

लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा परीक्षणों के लिए, चुभन परीक्षण अक्सर सबसे कठिन हैं, बैटरी की पूरी ऊर्जा शॉर्ट सर्किट एक थोड़े समय (ऊर्जा का 70% 60 के दशक में जारी किया जाएगा करने के लिए) में इस बिंदु रिलीज के द्वारा किया जाएगा, को बढ़ावा मिलेगा शॉर्ट सर्किट बिंदु तापमान कम समय में तेजी से बढ़ जाता है, और फिर एक श्रृंखला प्रतिक्रिया को गति प्रदान, थर्मल भगोड़ा हो जाती है। लिथियम आयन बैटरी की सीलिंग संरचना के बाद से, हमारे पिछले लिथियम आयन बैटरी का प्रयोग सुई चुभाने पढ़ाई जब बैटरी केवल खतरे में रह सकते हैं धुआं, आग और विस्फोट, के बाहरी अवलोकन जब, अक्सर ही अनुमान से लिथियम आयन बैटरी प्रतिक्रिया सुई चुभाने प्रक्रिया के अंदर है, इस प्रकार नीति तदनुसार ज्यादातर पर 'उचित मान्यताओं के आधार पर किए गए सुधार के लिए।

हाल ही में TokihikoYokoshima अन्य Waseda विश्वविद्यालय, जो एक विधि तैयार सीधे लिथियम आयन बैटरी प्रतिक्रिया सुई चुभाने प्रक्रिया के अंदर अवलोकन करने में सक्षम, वास्तविक समय अवलोकन चुभन परीक्षण में लिथियम आयन बैटरी की आंतरिक संरचना में एक परिवर्तन को प्राप्त करने के पोल पीस, और इस प्रक्रिया गैस के अंदर की तरह, इस प्रकार बेहतर हमारे लिथियम आयन बैटरी सुरक्षा डिजाइन के लिए गाइड।

TokihikoYokoshima प्रेक्षण विधि नीचे दिखाया गया है, मुलायम पैक बैटरी विशेष संरचना डिजाइन के माध्यम से बिंदु की तरह एक्स-रे स्रोत एक्स-रे से जारी की है, और एक्स-रे सीटी और कैमरा इमेजिंग कैमरा के दाईं ओर, कैमरा महसूस किया जा सकता है जिसमें एक्स-रे आंतरिक उच्च गति इमेजिंग के लिथियम आयन बैटरी, और कैमरा उच्च संकल्प सीटी इमेजिंग में सक्षम है।

आदेश में एक लिथियम आयन बैटरी के लिए कम-सर्किटिंग प्रभाव का विश्लेषण प्रक्रिया को सुविधाजनक बनाने के लिए, Tokihiko Yokoshima लिथियम आयन बैटरी संरचना छवि में दिखाया गया के बराबर है।, प्रत्येक सकारात्मक और नकारात्मक बैटरी कोशिकाओं की एक जोड़ी से मिलकर सेल, समानांतर में जुड़े बैटरी कोशिकाओं की बहुलता हो जाता है , चुभन परीक्षण इन सेल शॉर्ट सर्किट, बैटरी और ध्रुव टुकड़े की संख्या और बैटरी कोशिकाओं की संख्या सुई चुभाने प्रासंगिक शॉर्ट सर्किट से गुजरता होता है। जब केवल दो इलेक्ट्रोड शॉर्ट सर्किट, बैटरी सेल नहीं होगा शॉर्ट सर्किट, अधिक गंभीर समानांतर उससे जुड़े हुए भी कम शॉर्ट सर्किट बिंदु के माध्यम से हो सकता है अन्य कोशिकाओं, कि कहने के लिए पूरे बैटरी शक्ति शॉर्ट सर्किट बिंदु से होकर गुजरेगी है, लिथियम आयन बैटरी के संरचनात्मक विशेषताओं से गर्मी की एक बड़ी राशि है, हम देख सकते हैं , अधिक से अधिक बैटरी की क्षमता, छोटे शॉर्ट सर्किट बिंदु है, जो कि छोटे सुई चुभन परीक्षण के व्यास का इस्तेमाल किया मतलब है जिसके परिणामस्वरूप गंभीर परिणाम, धीमी सुई अधिक से अधिक थर्मल भगोड़ा जोखिम की गति।

निम्न चित्र 60mAh (विज्ञापन) का उपयोग कर शो 60 mAh की कंप्यूटर टोमोग्राफी 420mAh (ईजे) और 860mAh बैटरी मॉड्यूल (केएन) के बाद और परीक्षण से पहले संरचना के ऊपर एक छोटे से प्राप्त की, अंजीर कम क्षमता से देखा जा सकता 60mAh बैटरी सुई चुभाने केवल पिनहोल प्रयोग, कोशिका की संरचना में महत्वपूर्ण परिवर्तन के बिना छोड़ने के बाद, कोई बैटरी थर्मल भगोड़ा होता है। शॉर्ट सर्किट परीक्षण के बाद 420mAh बैटरी, आंतरिक इलेक्ट्रोड कोर, शो के बीच की दूरी में एक उल्लेखनीय वृद्धि एक्यूपंक्चर प्रयोग चुभन परीक्षण में गैस उत्सर्जन की मात्रा से बैटरी के अंदर गंभीर महत्वपूर्ण कोशिका गैस में दिखाई देते हैं, लेकिन नहीं। 860mAh बैटरी, बैटरी भी, पेट फूलना था से सीटी छवि बैटरी देखा जा सकता है आंतरिक इलेक्ट्रोड परतों एक उल्लेखनीय वृद्धि हुई के बीच interlayer दूरी, पहला सकारात्मक इलेक्ट्रोड परत पूरी तरह से क्षतिग्रस्त हो गया है, 860mAh की बैटरी की क्षमता आंतरिक लिथियम आयन बैटरी थर्मल भगोड़ा प्रयोग सुई चुभाने के पाठ्यक्रम में होता दिखा।

निम्न चित्र से पता चलता एक्स-रे 420mAh बैटरी की एक सुई चुभाने प्रक्रिया का उपयोग कर इमेजिंग, हम देखते हैं कि के रूप में सुई बैटरी में 0.2 मिमी दूरी में डाला जाता है, आंतरिक शॉर्ट सर्किट बिंदु एक बैटरी है, तो पहली परत और सेल में दूसरी परत इलेक्ट्रोड फार्म यह के बीच की दूरी को बढ़ाने के लिए शुरू होता है, यह है कि बैटरी आंतरिक शॉर्ट सर्किट शुरू गैस के उत्पादन की वजह से यह दर्शाता है, लेकिन दो इलेक्ट्रोड के बीच दूरी सुई के आकार की दृष्टि से 200 मि.से के बाद फिर से कम करने के लिए, मूल आकार के लिए इलेक्ट्रोड परत रिक्ति रिटर्न शुरू होता है इस मामले में 100um 20um से सुई टिप की वक्रता की त्रिज्या में वृद्धि हुई है, इस बार अभी वर्णित संवेदनाशून्य सुइयों हो गए हैं, जिसका मुख्य कारण शॉर्ट सर्किट बड़े मौजूदा तेज सुई टिप पिघल जाएगा, और बैटरी के इस तरह के एक शॉर्ट सर्किट के भीतर डिस्कनेक्ट किया गया है। बाहरी बैटरी वोल्टेज में परिवर्तन भी इस परिणाम की पुष्टि कर सकते, पहली बैटरी वोल्टेज 4.2V से 3.6V करने के लिए नीचे की पूरी प्रक्रिया, उसके बाद फिर से 3.8V करने के लिए गुलाब, और 3.8V पर स्थिर, यह दर्शाता है कि एक्यूपंक्चर की प्रक्रिया पहली घटना है शॉर्ट सर्किट है, लेकिन फिर वियोग से शॉर्ट सर्किट होता है, यह दर्शाता है कि यह सुई भाग पिघल गया है।

860mAh बैटरी जब छवि दो परत इलेक्ट्रोड की एक्सरे इमेजिंग ग्राफ का उपयोग कर शॉर्ट सर्किट, हम देखते हैं कि एक छोटी एक लिथियम आयन बैटरी में सुई की वजह से सर्किट के बाद, सामने इलेक्ट्रोड परत 5 प्रभावित हुए हैं, बैटरी शॉर्ट सर्किट गर्मी का एक बहुत, जिसका परिणाम इलेक्ट्रोड परत 5 उबलते की घटना और गैसीकरण पोल टुकड़े के बीच की दूरी से पहले के बीच एक इलेक्ट्रोलाइट काफी वृद्धि हुई उस समय हुई जब सफेद धुएं शॉर्ट सर्किट बिंदु के बाहर लीक से मनाया जा सकता है शॉर्ट सर्किट परीक्षण सुई टिप वक्रता त्रिज्या के बाद। 20um 200um से वृद्धि हुई है, 860mAh बैटरी शॉर्ट सर्किट वर्तमान इंगित करता है कि प्रक्रिया का उत्पादन एक बड़ा है, लेकिन सुई टिप के साथ जल्दी से कट शॉर्ट सर्किट बिंदु पिघलाया जाता है, अंतिम बैटरी वोल्टेज स्थिर करने के लिए।

निम्न आरेख blunting सुई, जब सुई पोल पीस घुसना करने के लिए नहीं है वास्तव में शुरू होता है, लेकिन इलेक्ट्रोड की जिसके परिणामस्वरूप विरूपण की वजह शॉर्ट सर्किट वीडियो 860mAh बैटरी पंक्चर है परत 7 देखा जा सकता है पता चलता है, इलेक्ट्रोड तो पंक्चर है, पोल टुकड़ा तनाव, जारी होने की करते हुए भी उच्च तापमान और ध्रुव टुकड़ों के बीच इलेक्ट्रोलाइट की शॉर्ट सर्किट बिंदु, gasified पोल टुकड़ों के बीच interlayer रिक्ति में जिसके परिणामस्वरूप सभी बढ़ रहे हैं, यह लिथियम आयन बैटरी सफेद धुएं के बाहर बैटरी से उत्सर्जन से मनाया जा सकता है बैटरी वोल्टेज की एक शॉर्ट सर्किट वोल्टेज को देखने के बाद तेजी से चला जाता है, लेकिन फिर पहुंच और वोल्टेज स्थिर, शॉर्ट सर्किट, शॉर्ट सर्किट बिंदु और जल्दी से कट के बाद बैटरी का संकेत है।

बाकी वोल्टेज वसूली हालांकि स्थिर दौरान ऊपर परीक्षण सेल, लेकिन बैटरी के तापमान और सुई अभी भी धीरे-धीरे बढ़ रहा है, बैटरी अभी भी सफेद धुएं उत्सर्जित करती है जावक, की ओर पोल पीस सुई इलेक्ट्रोड 32S भेदी के बाद आगे बढ़, बैटरी शुरू होता है चादर बढ़ती गहराई है, जबकि बैटरी भी बढ़ रही धूम्रपान जारी की है, पेट फूलना बैटरी होती है, तापमान में तेजी से 100 डिग्री पर पहुंच गया।] सी, बैटरी थर्मल भगोड़ा होता है, तेजी से तापमान वृद्धि के बाद 38s, बैटरी वोल्टेज तुरंत चला जाता है। इसका मतलब है कि प्रारंभिक बैटरी सर्किट बिंदु और पूरी तरह से काट नहीं है, वहाँ अभी भी शॉर्ट सर्किट बिंदु के माध्यम से एक वर्तमान है, इलेक्ट्रोलाइट पर बना है गरम, gasified इलेक्ट्रोलाइट 32S पोल पीस की ओर सुई चाल धक्का, तेजी से कमी आ गई पोल टुकड़े और सुई के बीच प्रतिरोध जिसके परिणामस्वरूप, के लिए अग्रणी के बाद माध्यमिक शॉर्ट सर्किट की घटना और अंत में थर्मल भगोड़ा लिए नेतृत्व किया।

एक लंबे समय के लिए, लिथियम आयन बैटरी चुभन परीक्षण की हमारी समझ आधारित होते हैं पर एक बाहरी छवि मनाया जाता है और जानकारी एकत्र की अपनी वोल्टेज या रिएक्टर के अंदर की तरह अनुमान लगाने के लिए, Tokihiko Yokoshima पहली विधि प्रायोगिक वास्तव में 'सीधे देख' करने की अनुमति देता आंतरिक लिथियम आयन बैटरी में संरचनात्मक परिवर्तन, तो हम एक्यूपंक्चर प्रयोग की पूरी प्रक्रिया का एक और अधिक में गहराई से समझ है, मदद करने के लिए हमें एक सुरक्षित लिथियम आयन बैटरी डिजाइन बहुत महत्वपूर्ण है।