El fenómeno de que la batería de iones de litio aparece en proceso de extrusión

En términos de potencia, la seguridad y el rendimiento de la batería son igualmente importantes. Si una colisión en el proceso de uso del automóvil eléctrico, como un accidente de alta energía, puede causar una deformación grave de las baterías de iones de litio, resultando en serios problemas de seguridad de la batería de iones de litio, como un cortocircuito interno. En la batería de iones de litio se produce un cortocircuito interno, el paquete de baterías es el 70% de la energía que se liberará a través del punto de cortocircuito en los 60 s, lo que provocará un aumento rápido de la temperatura local, que a su vez causará que el material activo del cátodo, la descomposición del electrolito. , como la batería de iones de litio conduce a una fuga térmica.

Para garantizar la seguridad de la batería de iones de litio en estos casos, las personas diseñan la batería de iones de litio probada por extrusión severa en el caso de un rendimiento de seguridad de gran deformación de la batería. La investigación muestra que, en el proceso de prueba de extrusión, se producirá la deformación y el desplazamiento uniformes del primer electrodo, con el aumento del grado de deformación, lo que lleva a un deslizamiento del fluido establecido a lo largo de la línea de deslizamiento 45 grados, debido a que el grado de deformación del diafragma es demasiado grande, conduce a la falla del diafragma, causa más cortocircuito grande.


Una vez que ocurre el cortocircuito interno, puede resultar en una fuga térmica de la batería de iones de litio, la quema de baterías a alta temperatura, incluso si no hay fuga térmica, la alta temperatura local seguirá estableciendo fluido, diafragma, como fusión parcial, por lo que el litio Batería de iones en la prueba de extrusión El cambio de estructura siempre ha sido una dificultad. HsinWang del laboratorio nacional de Oak Ridge en los Estados Unidos utiliza 3 tecnología DXCT de batería de iones de litio en el proceso de prueba de extrusión Se estudia el cambio de la estructura interna, por primera vez Con el tiempo se descubrió que la lámina de cobre en la prueba de extrusión producirá una micro fracción, y estos fragmentos pueden ser difíciles de detectar con un microscopio óptico y electrónico convencional, y los fragmentos ocultos de la lámina de cobre pueden deberse al comportamiento descontrolado eléctrico y térmico de los iones de litio. las baterías tienen un impacto significativo, vale la pena seguir investigando.

El experimento utilizado para baterías comerciales de litio y ácido cobalto, el tamaño de la estructura de bobinado se utiliza en baterías '4.5 mm a 30 mm' 40 mm, con el fin de mantener la batería de iones de litio, inaceptable en las pruebas de extrusión control de potencia de HsinWang fuera de control térmico dentro 10% de SoC de la batería a continuación después de la prueba de extrusión para la estructura de la celda de la batería, que figura c sin extrusión de la batería, la estructura interna de la figura d para probar la estructura interna de la batería después de la extrusión, se puede ver en el gráfico, electrodo antes y después la prueba de extrusión el fenómeno de plegado y plegado simétrico, y sucedió que alguna curvatura de la capa del electrodo produce un espacio mayor entre la capa del electrodo.


A continuación, para la imagen de amplificación local, observará en la figura, los electrodos de dirección de corte incrustados sufrieron un plegado y deformación graves, al comparar pueden ver las figuras cyd, la batería produce una gran cantidad de grietas en la superficie de la lámina de cobre después de la extrusión.


Para desmontar después del experimento de la batería, como se muestra en la figura a continuación, puede ver en el medio apretado hay un punto de cortocircuito, pero por observación óptica de la superficie del cátodo no apareció un fenómeno de grieta obvio.


Pero utilizando la tecnología fotográfica de rayos X, se observó una gran cantidad de grietas en la lámina de cobre, que se muestra en el diagrama a continuación b, pero cuando el electrodo con observación SEM, se observó solo una pequeña cantidad de electrodo se rompió. La lámina de cobre produce una gran cantidad de grietas, pero el recubrimiento del ánodo de grafito es más grueso, por lo que la superficie del electrodo no producirá grietas obvias, por lo que el uso de ópticos y SEM no es muy bueno, se observa la condición de rotura de la lámina de cobre, pero es buena penetrabilidad de Los rayos X, el grafito apenas evitan la entrada de rayos X, bloquean eficazmente la formación de rayos X y láminas de cobre, por lo tanto, la técnica de imágenes de rayos X puede mostrar muy bien la condición de rotura de la lámina de cobre cuando se aprieta.



La lámina de cobre sobre las causas de las grietas puede deberse a la poca tenacidad de la lámina de cobre, bajo extrusión vertical es muy fácil generar grietas, ya que debido a la fragilización de la lámina de cobre, el seguimiento aún debe continuar estudiando, esto puede estar relacionado Para el proceso de mecanizado, el electrodo en el proceso de laminación de la tensión residual. La hoja de cobre rota puede ser los siguientes varios aspectos de la influencia en las baterías de iones de litio.

1) en primer lugar, la lámina de cobre rota no puede asumir el papel de recolección de fluido, causa que el material activo local y la red conductora pierdan la conexión efectiva.

2) el material activo y el electrolito se llenarán hasta la rotura en la abertura de la lámina de cobre, pero son buenos conductores eléctricos y conductores de calor, por lo que en el cortocircuito ocurre, el calor conduce también es difícil de salir rápidamente.

3) área de compresión, debido al material activo en contacto con la red conductora, por lo tanto, resulta en una disminución de la actividad, o no puede ir a la reacción de carga y descarga, ya que la capacidad de la batería de iones de litio se reduce.

4) La hoja de cobre rota hará que las propiedades mecánicas del cátodo se reduzcan.

5) La falla de las celdas en la prueba de extrusión se debe principalmente al positivo y al fallo del diafragma.

6) al comienzo del cortocircuito ocurrió, principalmente lámina de Al / piezas del material activo positivo y el contacto de la lámina de cobre del cátodo / grafito del material activo.

La investigación para que entendamos la batería de iones de litio en el mecanismo mecánico del abuso de fugas térmicas con una ayuda importante, al mismo tiempo también puede ayudarnos a determinar que la batería de iones de litio tiene daños mecánicos y puede continuar usándose, también es necesario agrietar en el proceso del mecanismo de extrusión de lámina de cobre para una investigación más profunda.

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