روش جدید به شما اجازه می دهد به طور مستقیم مشاهده کنید. آزمایش طب سوزنی واکنش داخلی باتری لیتیوم یون!

برای تست ایمنی باتری یون لیتیوم، آزمایش خراش اغلب دلهره آور ترین باشند، کل انرژی از باتری اتصال کوتاه توسط این انتشار در یک زمان کوتاه (تا 70 درصد از انرژی خواهد شد در 60s منتشر شد) خواهد بود، منجر به دمای نقطه اتصال کوتاه به شدت افزایش می یابد در یک زمان کوتاه، و سپس باعث یک واکنش زنجیره ای، در فراری حرارتی می شود. از آنجا که ساختار آب بندی از باتری های لیتیوم یون، مطالعات قبلی ما سوزن آزمایش از باتری لیتیوم یون زمانی که باتری می تواند تنها همچنان در معرض خطر مشاهده خارجی از دود، آتش سوزی و انفجار، وقتی که، برای باتری لیتیوم یون در داخل فرایند سوزن واکنش اغلب تنها استنباط، در نتیجه بهبود سیاست بر این اساس بیشتر بر روی 'مفروضات معقول بر اساس ساخته شده است.

اخیرا TokihikoYokoshima دیگر دانشگاه واسدا که ابداع یک روش قادر به به طور مستقیم مشاهده باتری لیتیوم-یون در داخل فرایند سوزن واکنش، قطعه قطب برای رسیدن به یک تغییر در ساختار داخلی از باتری لیتیوم یون در آزمون مشاهده خراش در زمان واقعی، و مانند آن در داخل گاز فرآیند، و سپس ما را برای طراحی ایمنی باتری یون لیتیوم راهنمایی می کند.

روش مشاهده TokihikoYokoshima زیر نشان داده شده، از نقطه مانند منبع اشعه ایکس اشعه X را از طریق باتری بسته نرم طراحی سازه های خاص منتشر شد، و در سمت راست از CT اشعه ایکس و دوربین تصویربرداری دوربین، دوربین را می توان متوجه جایی که اشعه ایکس تصویربرداری با سرعت بالا از باتری های لیتیوم یون در داخل، در حالی که دوربین های CT می توانند تصویربرداری با وضوح بالا را بدست آورند.

به منظور تسهیل اتصال کوتاه فرآیند تجزیه و تحلیل تاثیر برای یک باتری لیتیوم یون، Tokihiko Yokoshima باتری لیتیوم یون معادل ساختار نشان داده شده در شکل است.، هر سلول متشکل از یک جفت سلول های باتری مثبت و منفی، کثرت از سلول های باتری متصل به موازات شود ، آزمایش خراش باعث این سلول اتصال کوتاه، باتری و تعداد قطب و تعداد سلول های باتری سوزن عبور مربوطه اتصال کوتاه. زمانی که تنها دو الکترود اتصال کوتاه، سلول باتری خواهد شد اتصال کوتاه نیست، بیشتر جدی است سلول های دیگر متصل در ان هنگام موازی همچنین می توانید از طریق نقطه اتصال کوتاه کوتاه رخ می دهد، این است که بگوییم تمام قدرت باتری را از طریق نقطه اتصال کوتاه عبور می کند، مقدار زیادی از گرما از ویژگی های ساختاری به باتری لیتیوم یون، ما می توانید ببینید ، بیشتر ظرفیت باتری، کوچکتر عواقب جدی منجر نقطه اتصال کوتاه، که بدان معنی است که کوچکتر از قطر تست سوزن خراش استفاده می شود، کندتر از سرعت خطر فراری حرارتی سوزن بیشتر است.

این رقم نشان می دهد با استفاده از زیر 60mAh (آگهی) به دست آمده توسط توموگرافی کامپیوتری 420mAh (EJ) از 60 میلی آمپر و کمی بالا ماژول 860mAh باتری (KN) ساختار قبل و بعد از آزمون، می توان از نظر ظرفیت پایین تر دیده می شود بعد از سوزن باتری 60mAh می روم تنها آزمایش سوراخ سوزنی، ساختار سلول بدون تغییرات قابل توجهی، هیچ باتری فراری حرارتی رخ می دهد. باتری 420mAh پس از آزمون اتصال کوتاه، افزایش قابل توجهی در فاصله بین الکترود داخلی هسته، نشان می دهد آزمایش طب سوزنی در گاز سلولی معنی داری به نظر می رسد، اما نه جدی است. باتری 860mAh داخل باتری را از مقدار انتشار گاز در آزمون خراش، باتری نیز نفخ حال، از تصویر CT دیده می شود باتری فاصله میان لایه بین لایه الکترود داخلی افزایش قابل توجهی رخ داده است، اولین لایه الکترود مثبت به طور کامل آسیب دیده، ظرفیت باتری 860mAh نشان داخلی باتری لیتیوم یون فراری حرارتی در این دوره از سوزن آزمایش رخ می دهد.

شکل زیر نشان می دهد تصویربرداری اشعه ایکس با استفاده از فرآیند سوزن باتری 420mAh، ما می بینیم که به عنوان سوزن به فاصله 0.2MM در باتری درج شده است، نقطه اتصال کوتاه داخلی به شکل یک باتری، سپس لایه اول و الکترود لایه دوم در سلول آن شروع به افزایش فاصله بین، نشان می دهد که باتری اتصال کوتاه مدارهای داخلی به دلیل تولید گاز شروع، اما فاصله بین دو الکترود شروع می شود پس 200ms دوباره به کاهش است، بازده فاصله لایه الکترود به اندازه اصلی از نقطه نظر شکل سوزن در این مورد شعاع انحنای نوک سوزن از 20um 100um افزایش یافته است، این دفعه با توصیف شده اند سوزن راکد ماند، عمدتا به دلیل اتصال کوتاه بزرگ فعلی نوک سوزن تیز ذوب خواهد شد، و در چنین مدار کوتاه باتری قطع شده است. افت ولتاژ باتری خارجی همچنین می توانید این نتیجه اعلام، کل فرایند از ولتاژ باتری برای اولین بار به 3.6V 4.2V از، و سپس دوباره به 3.8V افزایش یافت، و در 3.8V تثبیت شده، نشان می دهد که روند طب سوزنی اولین وقوع است اتصال کوتاه، اما پس از آن اتصال کوتاه توسط قطع ارتباط رخ می دهد، نشان می دهد که آن را به بخش سوزن ذوب شده است.

باتری 860mAh که تصویر تصویربرداری اشعه ایکس از الکترود دو لایه اتصال کوتاه با استفاده از نمودار، ما می بینیم که پس از یک اتصال کوتاه ناشی از سوزن در یک باتری لیتیوم یون، لایه الکترود جلویی 5 متاثر شده اند، باتری اتصال کوتاه مقدار زیادی از گرما، و در نتیجه یک الکترولیت بین لایه الکترود 5 قبل از وقوع جوش و فاصله بین قطب تبدیل به گاز قابل توجهی افزایش یافته رخ داده است، در حالی که دود سفید می توان از نشت از نقطه اتصال کوتاه قابل مشاهده است. پس از اتصال کوتاه تست سوزن شعاع نوک انحنای از 20um 200um افزایش یافته است، باتری 860mAh جریان اتصال کوتاه نشان می دهد که روند تولید یک بزرگتر است، اما با نوک سوزن ذوب شده به سرعت قطع نقطه اتصال کوتاه، ولتاژ باتری نهایی برای ایجاد ثبات.

نمودار زیر نشان می دهد که فیلم کوتاه مدار باتری 860mAh سوراخ لایه 7 دیده می شود با توجه به سوزن blunting، زمانی که سوزن شروع به نفوذ در قطعه قطب واقعا نمی کند، اما تغییر شکل حاصل از الکترود، الکترود است و سپس سوراخ، قطعه قطب فشار را به بازار عرضه می شود، در حالی که درجه حرارت نیز بالا و نقطه اتصال کوتاه از الکترولیت بین قطب تبدیل به گاز، و در نتیجه فاصله بین لایه ای بین قطب همه افزایش یافته است، می توان آن را از خارج از باتری لیتیوم یون دود سفید رهبری از باتری مشاهده پس از تماشای یک ولتاژ اتصال کوتاه ولتاژ باتری به سرعت در حال قطره، اما پس از بازگشت و تثبیت ولتاژ، نشان می دهد باتری پس از یک اتصال کوتاه، نقطه اتصال کوتاه و به سرعت قطع شده است.

سلول بالا آزمون در طول بهبود ولتاژ بقیه اگرچه پایدار است، اما درجه حرارت باتری و سوزن هنوز در حال افزایش به آرامی، باتری هنوز هم انتشار دود سفید بیرون، به سمت سوزن قطعه قطب شروع می شود در حال حرکت، باتری پس از سوراخ کردن 32S الکترود ورق افزایش عمق، در حالی که باتری نیز در حال رشد دود منتشر شد، باتری نفخ رخ می دهد، درجه حرارت به سرعت به 100 درجه صعود کرد.] C، 38S بعد از باتری فراری حرارتی رخ می دهد، افزایش درجه حرارت سریع، ولتاژ باتری قطره بلافاصله. این نشان میدهد که باتری اولیه نقطه مدار و به طور کامل قطع شده است، هنوز هم در حال حاضر از طریق نقطه اتصال کوتاه وجود دارد، در الکترولیت تشکیل شده است گرم می شود، 32S الکترولیت گازی پس از هل دادن حرکت سوزن به سمت قطعه قطب، و در نتیجه کاهش سریع مقاومت بین قطب و سوزن، منجر به وقوع یک اتصال کوتاه ثانویه در نهایت منجر به فرار از حرارتی شد.

برای یک مدت طولانی، درک ما را از آزمایش خراش باتری لیتیوم یون ها بر اساس یک تصویر خارجی مشاهده شده و اطلاعات جمع آوری شده ولتاژ آن یا مانند آن در داخل راکتور برای پی بردن به، روش اول Tokihiko Yokoshima ما اجازه می دهد به طور مستقیم مشاهده تجربی واقعا تغییرات ساختاری در باتری های لیتیوم یون داخلی، بنابراین ما باید بیشتر در درک عمیق از کل فرایند آزمایش طب سوزنی، برای کمک به ما طراحی یک باتری لیتیوم-یون، مطمئن تر است از اهمیت بزرگ است.