Per le prove di sicurezza della batteria al litio, prick test sono spesso più arduo, tutta l'energia della batteria sarà cortocircuitato da questo punto di rilascio in breve tempo (fino al 70% dell'energia sarà rilasciato negli anni 60), porterà alla temperatura del punto di corto-circuito aumenta rapidamente in breve tempo, e quindi innescare una reazione a catena, con conseguente instabilità termica. Poiché la struttura di tenuta della batteria agli ioni di litio, nostri studi precedenti agugliatrici dell'esperimento della batteria agli ioni di litio quando la batteria possono rimanere a rischio solo osservazione esterna di fumo, incendio ed esplosione, quando, per la batteria agli ioni di litio all'interno del processo di agugliatura reazione spesso solo per deduzione, migliorando così la politica di conseguenza fatta principalmente basata su «ipotesi ragionevoli su.
Recentemente TokihikoYokoshima altra Università Waseda che ha inventato un metodo in grado di osservare direttamente la batteria agli ioni all'interno del processo di agugliatura reazione, l'espansione polare per ottenere un cambiamento nella struttura interna della batteria agli ioni di litio in prove osservazione puntura in tempo reale, e simili all'interno del gas di processo, E quindi meglio guidaci per la progettazione della sicurezza della batteria agli ioni di litio.
metodo di osservazione TokihikoYokoshima mostrato sotto, rilasciato dai raggi X sorgenti di raggi X puntiformi attraverso il disegno speciale struttura morbida pacco batteria, e il lato destro della CT a raggi X e la termocamera telecamera, la telecamera può essere realizzato in cui X-ray Imaging ad alta velocità delle batterie agli ioni di litio all'interno, mentre le telecamere CT possono ottenere immagini ad alta risoluzione.
Per agevolare corto circuito processo di analisi di impatto per una batteria agli ioni di litio, Tokihiko Yokoshima batteria agli ioni di litio è equivalente alla struttura mostrata in Fig., Ogni cella costituito da una coppia di batterie positivi e negativi, una pluralità di batterie collegate in parallelo diventa , test puntura causano questi cortocircuito cellule, la batteria e il numero di espansioni polari e il numero di batterie agugliatura passa pertinente cortocircuito. quando solo due elettrodi in cortocircuito, la cella batteria non corto circuito, più grave è il altre celle collegate in parallelo con esso possono anche avvenire attraverso il punto breve cortocircuito, vale a dire l'intera potenza della batteria passa attraverso il punto di corto-circuito, una grande quantità di calore dalle caratteristiche strutturali della batteria al litio, si può vedere , maggiore è la capacità della batteria, più piccole sono le gravi conseguenze punto di corto circuito, il che significa che più piccolo è il diametro delle prove puntura utilizzato, minore sarà la velocità dell'ago rischio maggiore instabilità termica.
Mostrato nella figura seguente utilizzando 60mAh (AD) ottenuti mediante tomografia computerizzata 420mAh (ej) del 60 mAh e un po 'sopra modulo 860mAh batteria (kn) struttura prima e dopo il test, si può vedere dalla fig capacità inferiore dopo agugliatura batteria 60mAh lasciando solo l'esperimento pinhole, struttura cellulare senza cambiamenti significativi, non deriva termica accumulatori. batteria 420mAh dopo la prova di cortocircuito, un significativo aumento della distanza tra l'elettrodo interno nucleo, mostra esperimento agopuntura appaiono in significativa gas delle celle, ma non grave. batteria 860mAh interna della batteria dalla quantità di emissione di gas nei prick test, la batteria aveva anche flatulenza, dall'immagine CT può essere vista batterie spaziatura interstrato tra gli strati di elettrodo interno si era verificato un aumento significativo, il primo strato dell'elettrodo positivo è completamente danneggiata, la capacità della batteria di 860mAh mostra interna agli ioni di litio fuga termica batteria si verifica nel corso dell'esperimento agugliatura.
La figura seguente mostra un imaging a raggi X utilizzando un processo di agugliatura di batteria 420mAh, vediamo che quando l'ago viene inserito nella distanza 0,2 millimetri nella batteria, il punto di corto-circuito interno forma una batteria, quindi il primo strato e il secondo elettrodo strato nella cella inizia ad aumentare la distanza tra, indicando che il cortocircuito interno batteria dovuto alla produzione di gas iniziale, ma la distanza tra i due elettrodi inizia a diminuire dopo 200ms, i distanziatori strato dell'elettrodo torna alle dimensioni originali dal punto di vista della forma dell'ago in questo caso il raggio di curvatura della punta dell'ago di 100um 20um aumentata, questa volta appena descritto sono diventati aghi offuscati, principalmente perché cortocircuito grande corrente punta dell'ago affilata fonderà, e all'interno di un cortocircuito della batteria come è scollegata. variazioni di tensione della batteria esterna possono confermare questo risultato, l'intero processo della prima tensione batteria fino a 3.6V da 4.2V, poi risalire ai 3.8V, e stabilizzato a 3.8V, indicando che il processo di agopuntura è la prima occorrenza corto circuito, ma poi il cortocircuito della disconnessione avviene, per indicare che è stato sciolto porzione dell'ago.
batteria 860mAh quando l'immagine di immagini a raggi X dell'elettrodo due strati cortocircuitato con il grafico, vediamo che dopo un corto circuito causato dall'ago in una batteria agli ioni di litio, lo strato di elettrodo anteriore 5 hanno inciso, la batteria cortocircuito molto calore, con conseguente un elettrolita tra lo strato di elettrodo 5 prima del verificarsi di ebollizione e la distanza tra le espansioni polari gassificazione verificato significativamente aumentata, mentre il fumo bianco può essere osservata da fuoriuscire punto cortocircuito. dopo l'ago di test raggio della punta curvatura cortocircuito aumentato da 20um 200um, batteria 860mAh corrente di corto circuito indica che il processo ha prodotto una più grande, ma con la punta dell'ago viene fuso rapidamente scollegato punto di cortocircuito, la tensione della batteria finale si stabilizzi.
Il diagramma seguente mostra il video cortocircuito della batteria 860mAh è perforato strato 7 può essere visto dovuta all'ago ottundimento, quando l'ago comincia a penetrare polare realtà non, ma la deformazione risultante dell'elettrodo, l'elettrodo viene quindi forato, espansione polare deformazione per essere rilasciato, mentre anche ad alta temperatura e punto di corto-circuito di elettrolita tra le espansioni polari gassificati, con conseguente spaziatura interstrato fra le espansioni polari sono tutti aumentato, si può osservare dall'esterno del fumo bianco batteria agli ioni di litio che emette dalla batteria dopo aver visto un corto circuito di tensione della tensione di batteria scende rapidamente, ma poi rimbalzato e tensione stabilizzata, indicando batteria dopo un cortocircuito, punto di corto circuito e rapidamente scollegato.
La cella sopra prova durante il ripristino della tensione resto sebbene stabile, ma la temperatura della batteria e l'ago continua a crescere lentamente, la batteria non si emette fumo bianco verso l'esterno, verso il pezzo dell'ago polo inizia a muoversi, la batteria dopo perforazione 32s elettrodi foglio profondità crescente, mentre la batteria viene rilasciato fumo anche crescente, si verifica batteria flatulenza, la temperatura rapidamente salito a 100 °.] C, 38s dopo la batteria si verifica instabilità termica, aumento di temperatura rapido, la tensione della batteria scende istantaneamente. questo indica che la batteria iniziale punto ed il circuito non è completamente interrotto, v'è ancora una corrente attraverso il punto di corto-circuito, si forma sulla elettrolita viene riscaldato, 32s elettroliti gassificato dopo aver premuto ago si sposta verso l'espansione polare, con conseguente rapida diminuzione della resistenza tra le espansioni polari e l'ago, portando a il verificarsi di corto-circuito secondario e portò alla deriva termica.
Per lungo tempo, la nostra comprensione dei prick test batteria agli ioni di litio si basano su un'immagine esterna osservato e raccolto informazioni di ricavarne la tensione o simili all'interno del reattore, Tokihiko Yokoshima primo metodo ci permette di 'vedere direttamente' Experimental davvero cambiamenti strutturali la batteria interna agli ioni di litio, quindi abbiamo una comprensione più approfondita di tutto il processo di esperimento l'agopuntura, per aiutarci a progettare una più sicura la batteria agli ioni di litio è di grande importanza.
