ด้วยการใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขนาดใหญ่ในยานพาหนะพลังงานใหม่ผู้คนเริ่มให้ความสำคัญกับความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมากขึ้นโดยเฉพาะการระเบิดของยานพาหนะไฟฟ้าของเทสลา ให้คนกังวลเกี่ยวกับความปลอดภัยของแบตเตอรี่ไฟฟ้าเพื่อให้มั่นใจถึงความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนต้องมีการทดสอบความปลอดภัยหลายชุดก่อนที่จะออกจากโรงงานรวมทั้งการทดสอบการลุกลามการฝังเข็มและการลัดวงจร นี่เป็นการจำลองความปลอดภัยของแบตเตอรี่หลังจากเกิดอุบัติเหตุในรถยนต์ไฟฟ้ามีความสำคัญในการอ้างอิงถึงความปลอดภัยของแบตเตอรี่พลังงานมีหลายปัจจัยที่ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการทดสอบการบดเช่นความเร็วในการอัดขึ้นรูปและตำแหน่งของการอัดขึ้นรูป ผลการทดสอบครั้งสุดท้ายทำให้ Brandy Dixon และ Institute of Technology (MIT) ได้ทำการประเมินและทดสอบปัจจัยที่มีผลต่อผลการทดสอบของการทดสอบการบดผลการทดสอบแสดงให้เห็นถึงปัจจัยบางอย่างเช่นว่ามีอิเล็กโทรไลต์ความเร็วของการทดสอบแรงอัดหรือไม่ มันจะมีผลกระทบอย่างสำคัญต่อผลการทดสอบ แต่ปัจจัยบางอย่างเช่นตำแหน่งของการทดสอบบีบมีผลกระทบเพียงเล็กน้อยต่อผลการทดสอบ .
ในการทดลองใช้แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนชนิดอ่อนที่มีกำลังการผลิต 52 Ah วัสดุขั้วไฟฟ้าบวกคือระบบ NCA แบตเตอรี่ได้รับการทดสอบภายใต้เงื่อนไข 2 ประการสภาพแห้งโดยไม่มีอิเล็กโทรไลต์อีกตัวหนึ่งมีอิเล็กโทรไลต์และปล่อยให้เป็นศูนย์ สถานะของ% SoC
1. ผลของอิเล็กโทรไลต์ต่อผลการทดสอบการอัดขึ้นรูป
เพื่อความสะดวกในการวิเคราะห์โดยทั่วไป Extrusion ทดสอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนโครงสร้างภายในเราจะใช้วิธีการแก้ปัญหาของอิเล็กโทรแบตเตอรี่ไม่ฉีดอัดหรืออิเล็กโทรไลทดสอบหลังจากการระเหยแห้ง แต่การศึกษาไม่กี่มีการวิเคราะห์การแก้ปัญหาด้วยไฟฟ้าสำหรับการทดสอบการอัดรีด ส่งผลกระทบต่อผล. บรั่นดีดิกสันอบแห้งโดยใช้แบตเตอรี่ไม่มีอิเล็กโทรไลและลัดวงจรไฟฟ้าหลังจากที่เครื่องบินวงกลมทดสอบการอัดขึ้นรูปแบตเตอรี่ปกติและการทดสอบการอัดขึ้นรูปครึ่งวงกลมที่มีการทดสอบการอัดขึ้นรูปวงกลมระนาบพบว่าไม่มีแบตเตอรี่อิเล็กโทรไลทดสอบ จะผลิตบังคับความคิดเห็นมากขึ้น (ดังแสดงในรูปเส้นโค้งสีฟ้า) แรงแห้งสร้างขึ้นเมื่อแบตเตอรี่ถึงจำนวนเงินของการเสียรูป 4mm ความคิดเห็น 167kN ขณะที่มีเพียงอิเล็กโทรไลแบตเตอรี่ปกติของ 150kN
การทดสอบการกดครึ่งวงกลมพบกฎเดียวกันแรงสูงสุดที่เกิดจากแบตเตอรี่ถึง 7.7kN (4mm ถึงหลังจากความล้มเหลวความผิดปกติ) ในขณะที่แรงสูงสุดอิเล็กโทรไลแบตเตอรี่เพียง แต่ปกติ 5.2kN (ความผิดปกติของ หลังจากความล้มเหลว 3mm) การทดสอบนี้แสดงให้เห็นว่าแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนเซลล์อิเล็กโทรไลจริงจะผลักดันให้ผลการทดสอบที่มีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญในเมมเบรนอิเล็กโทรไลหลังจากการแช่ในอ่อนอาจเกิดขึ้นและดังนั้นจึงมากขึ้นกว่าในรัฐแห้ง ในช่วงต้นของความล้มเหลว. อัดรีดแห้งเซลล์ทดสอบที่ได้รับจากการทดสอบผลบรั่นดีดิกสันดูผลจะยิ่งใหญ่กว่ารัฐที่เกิดขึ้นจริงของแบตเตอรี่แห้งแบตเตอรี่ดังนั้นผลที่ได้จากการทดสอบทดลองอัดไม่เป็นตัวแทนอย่างเต็มที่จากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน การใช้งานจริง
2. ผลของตำแหน่งบีบกับผลการทดสอบ
เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนในการเกิดอุบัติเหตุในกระบวนการอัดขึ้นรูปอาจจะแตกต่างจากตำแหน่งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพิการและการทดสอบการอัดขึ้นรูปที่เรามักจะเลือกตำแหน่งกลางของแบตเตอรี่เป็นตำแหน่งการทดสอบผลการทดสอบสามารถอัดลักษณะแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน ในทุกกรณีการใช้งานจริงของมันได้หรือไม่ในเรื่องนี้บรั่นดีดิกสันโดยการกดทดสอบที่ตำแหน่งที่แตกต่างกันแห้งแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนผลของการบีบตำแหน่งสำหรับผลการทดสอบ. บรั่นดีดิกสันเลือกสถานที่สี่สำหรับการทดสอบ ประเด็นตำแหน่งแรกเป็นศูนย์กลางของแบตเตอรี่แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนประมาณ 65 มมจากด้านยาวตำแหน่งที่สองเกี่ยวกับ 30mm จากด้านยาวตำแหน่งที่สามประมาณ 10mm จากความยาวของขอบแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่สี่และห้า จุดที่ตั้งอยู่บนตำแหน่งที่ขอบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนขัดแย้งตำแหน่งกลางที่ห้าของการจุดขอบตั้งอยู่บนแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน. กรณีมะเดื่อผลการทดสอบจากผลเว้นแต่กดที่ตั้งอยู่บนขอบของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนหรือ ตำแหน่งของการทดสอบบีบโดยทั่วไปไม่มีผลต่อผลการทดสอบนั่นคือเราสามารถเลือกตำแหน่งใดก็ได้ยกเว้นขอบในระหว่างการทดสอบบีบ
3. ผลของความเร็วการอัดขึ้นรูปของผลการทดสอบ
มักจะเผชิญกับอัตราการทดสอบการอัดขึ้นรูปที่แตกต่างกันในการใช้งานจริงของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนแล้วบีบทดสอบว่าความเร็วจะมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญเกี่ยวกับผลของมันได้หรือไม่ด้วยเหตุนี้บรั่นดีดิกสันใช้ 0.2mm / นาทีกับความเร็วของ 20mm / การนาทีเป็น การทดสอบการอัดขึ้นรูป, ผลการทดสอบจะแสดงในรูปที่คก็สามารถเห็นได้จากรูปที่มีความเร็วในการส่งผลกระทบต่อการอัดขึ้นรูปอย่างมีนัยสำคัญจะบีบแรงทดสอบสูงสุดตัวอย่างเช่นที่ความเร็วของ 20mm / นาทีแรงสูงสุด 8.4 กิโลนิวตันและที่ความเร็วของ 0.2mm / mm แรงสูงสุดเพียง 7.3kN แต่ถ้าความเร็วในการอัดขึ้นรูปในลำดับความสำคัญเช่น, 10mm / นาทีและ 20mm / นาที, 1mm / นาทีและ 2mm / นาทีจะให้เหมือนกัน ผลการทดสอบ
4. ความสามารถในการทำซ้ำของการทดสอบบีบ
บีบทดสอบเป็นแบบทดสอบที่ทำลายการทดสอบเท่านั้นที่สามารถดำเนินการโดยวิธีการสุ่มตัวอย่างผลการทดสอบจึงได้รับการทดสอบเซลล์ถ้าทำซ้ำขอบเขตที่ผู้แทนอื่น ๆ ของชุดเดียวกันของเซลล์ได้กลายเป็นปัญหาที่สำคัญ เพื่อตรวจสอบผลการทดสอบของการทดสอบการอัดขึ้นรูปไม่ว่าจะเป็นการทำซ้ำบรั่นดีดิกสันที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 12.6mm ตามลำดับ 28mm และ 44mm หัวอัดขึ้นรูปครึ่งวงกลมสำหรับ extruding ลิเธียมไอออนผลการทดสอบแบตเตอรี่จะแสดงในรูปที่ค. จากผลการทดสอบ, การทดสอบการอัดขึ้นรูปหัวขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางที่แตกต่างกันได้ในการทดสอบหลายกดความสูงของตรงเส้นโค้งความแตกต่างเพียงเล็กน้อยในแรงสูงสุดซึ่งบ่งชี้ที่ดีมากในการทำซ้ำการทดสอบการอัดขึ้นรูปก็เป็นไปได้ โดยการวัดเพียงจำนวนเล็กน้อยของความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนพัฒนาการชุดเดียวกันของเซลล์
ทดสอบบีบคือการทดสอบความปลอดภัยของแบตเตอรี่ที่สำคัญมากการวิจัยบรั่นดีดิกสันแสดงให้เห็นว่าเราจะบีบผลการทดสอบซึ่งปัจจัยที่อาจมีผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญที่เราจะต้องมีการควบคุมอย่างเคร่งครัดและผลกระทบของปัจจัยเหล่านั้นในผลการทดสอบขั้นสุดท้าย ไม่เหมาะสมที่จะผ่อนคลายข้อ จำกัด ในขณะที่การวิจัยบรั่นดีดิกสันยังแสดงให้เห็นว่าการทดสอบการบีบด้วยการทำสำเนาที่ดีมากและดังนั้นเราสามารถบีบทดสอบจากแบตเตอรี่ขนาดเล็กและลักษณะของแบตเตอรี่ชุดเดียวกันการรักษาความปลอดภัย .