Panoramica:

Crush è moltotipicotest per verificare la sicurezza di cells, simulando la collisione di schiacciamento di cellso prodotto finalesnell'uso quotidiano. Esistono generalmente due tipi dischiacciaretest: piattoschiacciaree parzialeschiacciare. Rispetto all'appartamentoschiacciare, il parzialerientranzacausato da un penetratore sferico o cilindrico è più probabile che causi ilcella inefficace. Più il penetratore è affilato, più lo stress è concentrato sulla struttura centrale della batteria al litio, più grave è la rottura della parte interna.nucleo, che causerà la deformazione e lo spostamento del nucleo e porterà anche a gravi conseguenze come perdita di elettrolita o addirittura incendio. Allora come funziona?schiacciareportare aldisattivazionedel cell? Quipresentarvi l'evoluzione della struttura interna del nucleo nel test di estrusione locale.

Schiacciareprocesso:

• La forza di compressione viene applicata prima all'involucro della cella e l'involucro si deforma. La forza viene quindi trasferita all'interno della batteria e anche il gruppo cellulare inizia a deformarsi.
• Con un'ulteriore compressione della testa di frantumazione, la deformazione si espande e si forma la localizzazione. Allo stesso tempo, la spaziatura tra ciascuno strato di elettrodi viene gradualmente ridotta. Sotto compressione continua, il collettore di corrente viene piegato e deformato e si formano bande di taglio. Quando la deformazione del materiale dell'elettrodo raggiunge il limite, il materiale dell'elettrodo produrrà delle crepe.
• Con l'aumento della deformazione, la fessura si estende gradualmente al collettore di corrente, che si lacererà e produrrà una frattura duttile. Inoltre, la fessura radiale si allunga a causa dell'aumento dello stress e dello spostamento radiale.
• A questo punto, la forza di estrusione continua a comprimere la cella, provocando la deformazione di più strati di elettrodi, il che porta all'espansione della zona di taglio, al cambiamento dell'angolo di inclinazione (45°) e all'ulteriore espansione dell'intervallo della zona di taglio.
• Infine, man mano che il diaframma continua ad essere allungato e ruotato, le crepe si estendono fino al diaframma. Quando raggiunge il punto di disattivazione, il diaframma si rompe e gli elettrodi adiacenti entrano in contatto formando un cortocircuito interno. A questo punto, nel punto di cortocircuito viene generata una grande corrente di cortocircuito, che porta a un intenso riscaldamento e un rapido aumento della temperatura, che innescherà le reazioni collaterali all'interno della cella e alla fine potrebbe verificarsi un abuso termico.

Riepilogo:

Il Crush Test è una sorta di abuso meccanico. L'abuso meccanico è un rischio inevitabile per la sicurezza nell'uso quotidiano delle batterie agli ioni di litio, che può portare alla rottura del diaframma e innescare un cortocircuito interno. Tuttavia, a causa della forma della testa di schiacciamento, della dimensione della pressione di schiacciamento e della resistenza della cella stessa, i risultati della prova di schiacciamento spesso variano notevolmente. L'ottimizzazione del materiale o della struttura della cella è necessaria per evitare il più possibile la disattivazione della cella causata dal crush test. Ad esempio, l'uso di un diaframma più sicuro e duttile o il miglioramento delle prestazioni di dissipazione del calore della cella possono prevenire notevolmente l'abuso termico quando si verifica un cortocircuito interno.