लिथियम आयन बैटरी एक्सट्रूज़न प्रयोगों के प्रभावशाली कारक क्या हैं? एमआईटी ने समझाया

नई ऊर्जा वाहनों में लिथियम आयन बैटरी के बड़े पैमाने पर आवेदन के साथ, लोगों के लिए शुरू किया लिथियम आयन बैटरी की सुरक्षा, अधिक से अधिक ध्यान देने विशेष रूप से टेस्ला इलेक्ट्रिक कार पकड़ा आग की तुलना में अधिक हाल ही में अधिक तोड़ दिया बैटरी की शक्ति एक चिंता का अधिक की सुरक्षा के लिए लोगों को देते हैं। लिथियम आयन बैटरी की सुरक्षा सुनिश्चित करने, कारखाने छोड़ रहा है, निचोड़, एक्यूपंक्चर और शॉर्ट सर्किट प्रयोगों सहित, इससे पहले कि सुरक्षा परीक्षण की एक श्रृंखला बाहर किया जाना चाहिए जो मुख्य बाहर निकालना प्रयोग में और इतने बैटरी की शक्ति का स्थान जब दुर्घटना हुई विरूपण की सुरक्षा के बाद बैटरी की शक्ति की सुरक्षा के लिए महत्वपूर्ण संदर्भ मूल्य नहीं है। इस तरह के कारकों बाहर निकालना गति, बाहर निकालना अनुरूप इलेक्ट्रिक कारों होगा के रूप में प्रयोग के परिणाम को प्रभावित करने वाले एक बहुत निचोड़, अंतिम परीक्षण के परिणाम को प्रभावित, प्रौद्योगिकी ब्रांडी डिक्सन की हाल ही में मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट और अन्य कारकों को प्रभावित निचोड़ परीक्षण के परिणाम का मूल्यांकन किया गया और परीक्षण के परिणाम बताते हैं कि इस तरह के हैं कि क्या इस तरह के बाहर निकालना गति परीक्षण के रूप में एक इलेक्ट्रोलाइट है, के रूप में कुछ कारक, इसका परीक्षण परिणामों पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा, लेकिन निचोड़ परीक्षण के स्थान जैसे कुछ कारकों का परीक्षण परिणामों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है। ।

प्रयोग में, 52Ah, एनसीए कैथोड सामग्री प्रणाली, बैटरी दोनों राज्यों में परीक्षण की क्षमता के साथ एक नरम पैकेज लिथियम आयन बैटरी, एक सूखी राज्य में कोई इलेक्ट्रोलाइट है, एक एक इलेक्ट्रोलाइट है, और 0 के लिए छुट्टी दे दी % एसओसी की स्थिति।

1. बाहर निकालना परीक्षण परिणामों पर इलेक्ट्रोलाइट का प्रभाव

विश्लेषण आम तौर पर एक्सट्रूज़न परीक्षण लिथियम आयन बैटरी आंतरिक संरचना में आसानी के लिए, हम बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट समाधान का उपयोग करेगा इंजेक्शन नहीं है, निष्कासित या इलेक्ट्रोलाइट परीक्षण सूखापन के वाष्पीकरण के बाद, लेकिन कुछ अध्ययनों से बाहर निकालना परीक्षण के लिए इलेक्ट्रोलाइट समाधान का विश्लेषण किया है एक परिपत्र विमान सामान्य बैटरी बाहर निकालना परीक्षण और एक अर्धगोल बाहर निकालना परीक्षण के बाद कोई इलेक्ट्रोलाइट बैटरी और बिजली के लघुकरण का उपयोग कर परिणामों को प्रभावित। ब्रांडी डिक्सन सुखाने, एक परिपत्र प्लानर बाहर निकालना परीक्षण नहीं इलेक्ट्रोलाइट बैटरी, परीक्षण से पता चला है (जैसा कि चित्र नीले वक्र में दिखाया गया है) एक अधिक से अधिक बल प्रतिक्रिया का उत्पादन करेगा, सूखे बल उत्पन्न होती है जब बैटरी विरूपण 4 मिमी प्रतिक्रिया 167kN की राशि तक पहुँच जाता है, जबकि 150kN की केवल सामान्य बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट।

अर्धगोल दबाने परीक्षण यही नियम पाया, अधिकतम बैटरी द्वारा उत्पन्न बल 7.7kN (4 मिमी विरूपण की विफलता के बाद तक पहुँच) तक पहुँच जाता है, जबकि एक सामान्य बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट अधिकतम बल केवल 5.2kN (के विकार विफलता 3 मिमी) के बाद, इस परीक्षण से पता चला है सेल इलेक्ट्रोलाइट लिथियम आयन बैटरी वास्तव में इसलिए सूखी राज्य में अधिक से अधिक धक्का होगा कि परीक्षण के परिणाम नरम में डूबने के बाद बहुलक इलेक्ट्रोलाइट झिल्ली पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकता है, और जल्दी विफलता। बाहर निकालना सूखे परीक्षण सेल परीक्षण से प्राप्त परिणामों ब्रांडी डिक्सन परिणाम देख सकते हैं बैटरी की वास्तविक राज्य की तुलना में और भी अधिक ताकि प्रयोगात्मक परीक्षण से प्राप्त परिणामों लिथियम आयन बैटरी के पूरी तरह से प्रतिनिधि नहीं भी हो चली हो जाएगा, बैटरी सुखाने वास्तविक उपयोग।

2. परीक्षण के परिणाम के प्रभाव स्थिति निचोड़

के बाद से एक बाहर निकालना प्रक्रिया में एक दुर्घटना में लिथियम आयन बैटरी लिथियम आयन बैटरी विकृत पदों से अलग हो सकता है, और बाहर निकालना परीक्षण हम अक्सर एक परीक्षण की स्थिति के रूप बैटरी के केंद्र स्थिति चुनते हैं, तो परीक्षण के परिणाम लिथियम आयन बैटरी चिह्नित करने के लिए निकाली जा सकती है सभी मामलों में यह के वास्तविक उपयोग? इस संबंध में, ब्रांडी डिक्सन लिथियम आयन बैटरी अलग अलग स्थानों पर सूखे परीक्षण दबाकर, परीक्षण के परिणाम के लिए स्थिति फैलाएंगे का प्रभाव। ब्रांडी डिक्सन चार स्थानों के परीक्षण के लिए, चुना जिसमें पहले की स्थिति, बैटरी, लिथियम आयन लंबे तरफ से 65mm के बारे में बैटरी के केंद्र में लंबे समय के तरफ से 30mm के बारे में दूसरे स्थान पर, किनारे लंबाई से 10 मिमी के बारे में तीसरे स्थान पर एक लिथियम आयन बैटरी, चौथे और पांचवें है अंक परिणामों से ही परीक्षा परिणाम एक लिथियम आयन बैटरी, जिसमें बढ़त बिंदु के पांचवें केंद्र स्थिति लिथियम आयन बैटरी पर स्थित है एक बढ़त स्थिति पर स्थित हैं। अंजीर मामले लिथियम आयन बैटरी के किनारे पर स्थान दबाने न हो, या निचोड़ परीक्षण स्थिति अनिवार्य रूप से परीक्षण के परिणाम पर कोई प्रभाव नहीं है, कि है, हम समय की बाहर निकालना परीक्षण के किनारे छोड़कर किसी भी स्थिति चुन सकते हैं।

परीक्षण के परिणाम के लिए 3. प्रभाव बाहर निकालना गति

अक्सर लिथियम आयन बैटरी के वास्तविक उपयोग में एक अलग परीक्षण बाहर निकालना दर का सामना करना है, तो परीक्षण निचोड़ है कि क्या गति यह के परिणामों पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ेगा? इस कारण से ब्रांडी डिक्सन 20 मिमी की गति को 0.2 मिमी / मिनट का उपयोग करता है / मिनट थे बाहर निकालना परीक्षण, परीक्षण के परिणाम अंजीर ग में दिखाया जाता है, यह आंकड़ा से देखा जा सकता एक महत्वपूर्ण प्रभाव बाहर निकालना गति 20 मिमी / मिनट की गति, 8.4 की अधिकतम शक्ति पर उदाहरण के लिए, अधिकतम परीक्षण बल निचोड़ जाएगा केएन, और 0.2 मिमी / मिमी अधिकतम बल केवल 7.3kN की गति, लेकिन परिमाण के क्रम में बाहर निकालना गति, उदाहरण के लिए, 10 मिमी / मिनट और 20 मिमी / मिनट, 1 मिमी / मिनट और 2 मिमी / मिनट ही दे देंगे अगर परीक्षण के परिणाम।

4. धक्का परीक्षण repeatability

एक विनाशकारी परीक्षण के रूप में परीक्षण निचोड़, परीक्षण केवल नमूना विधि द्वारा किया जा सकता है, इस प्रकार परीक्षण कोशिकाओं अगर repeatable प्राप्त परीक्षण के परिणाम, किस हद तक कोशिकाओं के एक ही बैच के अन्य प्रतिनिधियों के लिए एक महत्वपूर्ण मुद्दा बन गया है करने के लिए आदेश बाहर निकालना परीक्षण के परीक्षण के परिणाम है कि क्या repeatability, 12.6mm क्रमश: 28 मिमी और एक लिथियम आयन बैटरी परीक्षण के परिणाम extruding के लिए 44mm अर्धगोल बाहर निकालना सिर के एक व्यास के साथ ब्रांडी डिक्सन में अंजीर। सी दिखाई जाती हैं सत्यापित करने के लिए। परीक्षण के परिणाम से, परीक्षण सिर बाहर निकालना अलग व्यास वक्र मेल खाना, केवल अधिकतम बल में कुछ अंतर है, जो बहुत अच्छा बाहर निकालना परीक्षण repeatability इंगित करता है के कई परीक्षण ऊंचाई दबाने में प्राप्त, यह संभव है केवल एक लिथियम आयन बैटरी कोशिकाओं के एक ही बैच की विशेषताओं सुरक्षा की एक छोटी राशि को मापने के द्वारा।

निचोड़ परीक्षण बहुत महत्वपूर्ण बैटरी सुरक्षा परीक्षणों है, ब्रांडी डिक्सन की अनुसंधान इंगित करता है कि हम परीक्षण के परिणाम जो कारकों एक महत्वपूर्ण प्रभाव हो सकते हैं, हम कड़ाई से नियंत्रित किए जाने की जरूरत निचोड़ जाएगा, और अंतिम परीक्षण के परिणाम पर उन कारकों के प्रभाव नहीं, प्रतिबंध आराम करने के लिए उपयुक्त हो ब्रांडी डिक्सन के अनुसंधान में भी पता चलता है कि बहुत अच्छा reproducibility के साथ निचोड़ परीक्षण, और इसलिए हम एक छोटी बैटरी के द्वारा परीक्षण निचोड़ कर सकते हैं, और जब सुरक्षा का एक ही बैच की बैटरी लक्षण वर्णन ।