Благодаря широкомасштабному применению литиево-ионных батарей в новых энергетических транспортных средствах люди стали уделять все больше внимания безопасности литий-ионных батарей, особенно недавних взрывов электромобилей Теслы. Позвольте людям беспокоиться о безопасности силовых батарей. Чтобы обеспечить безопасность литий-ионных батарей, перед выходом на завод необходимо провести серию проверок безопасности, включая экструзию, акупунктуру и испытания на короткое замыкание. Это симуляция безопасности аккумуляторной батареи после аварии в электрическом транспортном средстве.Она имеет важное значение для обеспечения безопасности аккумуляторной батареи.Некоторые факторы влияют на результаты дробления эксперимента, такие как скорость экструзии и положение экструзии. В ответ на окончательные результаты испытаний Brandy Dixon и др. Из Массачусетского технологического института (Массачусетский технологический институт) недавно оценили и протестировали факторы, влияющие на результаты теста на дробилку. Результаты испытаний указывают на определенные факторы, такие как наличие электролита, скорость испытания на раздавливание и т. Д. Это окажет значительное влияние на результаты испытаний, но некоторые факторы, такие как местоположение теста на сжатие, мало влияют на результаты теста. ,
В эксперименте использовалась мягкая упакованная литий-ионная батарея с емкостью 52 Ач. Положительный электродный материал был системой NCA. Батарея тестировалась в двух условиях: одна была в сухом состоянии без электролита, другая была с электролитом и разряжена до нуля. Состояние% SoC.
1. Влияние электролита на результаты испытаний на экструзию
Чтобы облегчить анализ влияния теста на экструзию на внутреннюю структуру литий-ионной батареи, мы будем использовать сухую ячейку, которая не была введена электролитом, или испарить электролит и выполнить экструзионный тест. Однако в немногих исследованиях был проанализирован электролит для испытания на экструзию. Эффект результатов. Бренди Диксон выполнил экструзионный тест с круглой плоскостью и полусферический экструзионный тест с использованием сухих клеток без электролита и обычных клеток после вентиляции. Испытание на экструзию в круглой плоскости не показало сухих клеток с электролитом в тесте. Будет сформирована более сильная обратная связь (показана на синей кривой ниже). Обратная связь силы сухой батареи, когда деформация достигает 4 мм, составляет 167 кН, а батарея с электролитом составляет всего 150 кН.
То же правило было обнаружено и в испытании на полусферическую экструзию. Максимальное усилие, создаваемое сухой ячейкой, достигало 7,7 кН (после того, как деформация достигла 4 мм, а затем не удалась), а максимальная сила обычной батареи с электролитом составляла всего 5,2 кН (деформация была После 3-миллиметрового отказа этот тест показывает, что электролит в батарее фактически окажет существенное влияние на результаты теста на сжатие литиево-ионной батареи. Полимерный сепаратор будет размягчаться после замачивания в электролите и, следовательно, будет больше, чем в сухом состоянии. Ранняя неудача. Из результатов испытаний Brandy Dixon результаты теста на сжатие, полученные с сухими клетками, будут больше, чем фактическое состояние клеток. Поэтому результаты, полученные в результате теста клеток на сжатие сухих клеток, не полностью отражают литиево-ионный аккумулятор. Фактическое использование.
2. Влияние положения сжатия на результаты испытаний
Литиево-ионные аккумуляторы могут находиться в разных положениях литиево-ионной батареи во время случайной деформации сжатия. Когда мы выполняем испытание на сжатие, мы часто предпочитаем использовать центральное положение батареи в качестве тестового положения. Тогда результаты испытаний на сжатие могут характеризовать литий-ионный аккумулятор. В этом случае Бренди Диксон проанализировал влияние положения сжимания на результаты испытаний, выполнив тест на сжатие в разных местах на сухой литиево-ионной батарее. Бренди Диксон выбрал четыре позиции для тестирования. Первая позиция - это центр батареи, около 65 мм от длинного края литий-ионной батареи, второе положение около 30 мм от длинного края, третье положение около 10 мм от длинного края литий-ионной батареи, четвертая и пятая Точки расположены на краю литий-ионной батареи, а центр пятой точки расположен на краю литий-ионной батареи. На рисунке ниже показан результат теста. Из результатов, если положение экструзии не находится на краю литий-ионной батареи, Положение теста на сжатие в основном не влияет на результат теста, то есть мы можем выбрать любую позицию, кроме края во время теста на сжатие.
3. Влияние скорости экструзии на результаты испытаний
При фактическом использовании литиево-ионных батарей они часто сталкиваются с различными испытаниями на скорость экструзии, то есть ли скорость экструзии окажет значительное влияние на результаты испытаний? По этой причине Brandy Dixon использует скорость от 0,2 мм / мин до 20 мм / мин. Испытание на раздавливание, результаты испытаний показаны на рисунке c ниже, из которых видно, что скорость экструзии будет оказывать значительное влияние на максимальную силу испытания на раздавливание. Например, при 20 мм / мин максимальное усилие составляет 8,4 кН, тогда как максимальная сила со скоростью 0,2 мм / мм составляет всего 7,3 кН, но если скорость экструзии составляет порядок, например 10 мм / мин и 20 мм / мин, 1 мм / мин и 2 мм / мин, будет одинаковым Результаты испытаний.
4. Повторяемость теста на сжатие
В качестве деструктивного теста испытание на сжатие может быть проверено только с помощью выборки. Поэтому, являются ли воспроизводимые результаты испытаний, полученные тестовой батареей, и насколько важно представлять другие идентичные батареи, становится важной проблемой. Чтобы проверить, воспроизводятся ли результаты испытаний теста на сжатие, Бренди Диксон использовал полусферическую сжимающую головку диаметром 12,6 мм, 28 мм и 44 мм, соответственно, для выполнения теста на сжатие на литиево-ионной батарее. Результаты показаны на рисунке с ниже. Судя по результатам испытаний, кривые, полученные на испытательных головках экструзии разных диаметров, сильно совпадают в многократном испытании на экструзию, и есть лишь небольшое различие в максимальной силе. Это показывает, что повторяемость теста экструзии очень хороша. Измерьте безопасность одной и той же партии батарей только путем измерения небольшого количества литий-ионных батарей.
Исследование Squyze - это очень важный тест безопасности для силовых батарей. Исследование Brandy Dixon указывает на то, какие факторы окажут значительное влияние на результаты теста на сжатие и потребуют от нас строгого контроля, и эти факторы влияют на окончательные результаты испытаний. В то же время исследования Brandy Dixon также показывают, что испытание на раздавливание имеет очень хорошую повторяемость, поэтому мы можем выполнить испытание на раздавливание небольшого количества батарей, чтобы охарактеризовать безопасность той же партии батарей. ,
