Επισκόπηση:

Το Crush είναι ένα πολύτυπικόςδοκιμή για την επαλήθευση της ασφάλειας του γells, προσομοιώνοντας τη σύγκρουση συντριβής του γellsή τελικό προϊόνsσε καθημερινή χρήση. Υπάρχουν γενικά δύο τύποισυντριβήδοκιμές: επίπεδησυντριβήκαι μερικήσυντριβή. Σε σύγκριση με το επίπεδοσυντριβή, το μερικόοδόντωσηπου προκαλείται από μια σφαιρική ή κυλινδρική εσοχή είναι πιο πιθανό να προκαλέσει τοκύτταρο ατελέσφορος. Όσο πιο έντονη είναι η εσοχή, τόσο πιο συγκεντρωμένη η πίεση στη δομή του πυρήνα της μπαταρίας λιθίου, τόσο πιο σοβαρή είναι η ρήξη του εσωτερικούπυρήνας, που θα προκαλέσει παραμόρφωση και μετατόπιση του πυρήνα, και ακόμη και να οδηγήσει σε σοβαρές συνέπειες όπως διαρροή ηλεκτρολύτη ή ακόμα και πυρκαγιά. Πώς λοιπόνσυντριβήοδηγούν στοαπενεργοποίησητου γπήχης? Εδώσας εισάγει στην εξέλιξη της εσωτερικής δομής του πυρήνα στη δοκιμή τοπικής διέλασης.

Συντριβήδιαδικασία:

• Η δύναμη συμπίεσης εφαρμόζεται πρώτα στο περίβλημα της κυψέλης και το περίβλημα παραμορφώνεται. Στη συνέχεια, η δύναμη μεταφέρεται στο εσωτερικό της μπαταρίας και το συγκρότημα της κυψέλης αρχίζει επίσης να παραμορφώνεται.
• Με περαιτέρω συμπίεση της κεφαλής σύνθλιψης, η παραμόρφωση επεκτείνεται και σχηματίζεται εντοπισμός. Ταυτόχρονα, η απόσταση των στιβάδων μεταξύ κάθε στιβάδας ηλεκτροδίων μειώνεται σταδιακά. Υπό συνεχή συμπίεση, ο συλλέκτης ρεύματος κάμπτεται και παραμορφώνεται και σχηματίζονται λωρίδες διάτμησης. Όταν η παραμόρφωση του υλικού του ηλεκτροδίου φτάσει στο όριο, το υλικό του ηλεκτροδίου θα δημιουργήσει ρωγμές.
• Με την αύξηση της παραμόρφωσης, η ρωγμή επεκτείνεται σταδιακά στον συλλέκτη ρεύματος, ο οποίος θα σχιστεί και θα προκαλέσει όλκιμο κάταγμα. Επιπλέον, η ακτινωτή ρωγμή επιμηκύνεται λόγω της αύξησης της τάσης και της ακτινικής μετατόπισης.
• Σε αυτό το σημείο, η δύναμη εξώθησης συνεχίζει να συμπιέζει το στοιχείο, προκαλώντας παραμόρφωση σε περισσότερα στρώματα ηλεκτροδίων, η οποία οδηγεί σε επέκταση της ζώνης διάτμησης, αλλαγή στη γωνία κλίσης (45°) και περαιτέρω επέκταση του εύρους ζώνης διάτμησης.
• Τέλος, καθώς το διάφραγμα συνεχίζει να τεντώνεται και να συστρέφεται, οι ρωγμές επεκτείνονται μέχρι το διάφραγμα. Όταν φτάσει στο σημείο απενεργοποίησης, το διάφραγμα σκίζεται και γειτονικά ηλεκτρόδια έρχονται σε επαφή, σχηματίζοντας ένα εσωτερικό βραχυκύκλωμα. Σε αυτό το σημείο, δημιουργείται ένα μεγάλο ρεύμα βραχυκυκλώματος στο σημείο βραχυκυκλώματος, που οδηγεί σε έντονη θέρμανση και ταχεία άνοδο της θερμοκρασίας, η οποία θα πυροδοτήσει τις πλευρικές αντιδράσεις μέσα στην κυψέλη και τελικά μπορεί να συμβεί θερμική κατάχρηση.

Περίληψη:

Το Crush test είναι ένα είδος μηχανικής κατάχρησης. Η μηχανική κατάχρηση είναι ένας αναπόφευκτος κίνδυνος για την ασφάλεια στην καθημερινή χρήση μπαταριών ιόντων λιθίου, που μπορεί να οδηγήσει σε ρήξη του διαφράγματος και να προκαλέσει εσωτερικό βραχυκύκλωμα. Ωστόσο, λόγω του σχήματος της κεφαλής σύνθλιψης, του μεγέθους της πίεσης σύνθλιψης και της αντοχής της ίδιας της κυψέλης ποικίλλει, τα αποτελέσματα της δοκιμής σύνθλιψης συχνά ποικίλλουν πολύ. Απαιτείται βελτιστοποίηση στο υλικό ή τη δομή της κυψέλης για να αποφευχθεί όσο το δυνατόν περισσότερο η απενεργοποίηση της κυψέλης που προκαλείται από τη δοκιμή σύνθλιψης. Για παράδειγμα, η χρήση ενός ασφαλέστερου, πιο όλκιμου διαφράγματος ή η βελτίωση της απόδοσης απαγωγής θερμότητας του στοιχείου μπορεί να αποτρέψει σε μεγάλο βαθμό τη θερμική κατάχρηση όταν συμβαίνει εσωτερικό βραχυκύκλωμα.