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#Neues aus der Industrie
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Zerkleinerung der Kupferfolie einer Lithium-Ionen-Batterie beim Extrudieren
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Wenn es bei der Nutzung von Elektrofahrzeugen zu Unfällen mit hoher Energie, wie z.B. Kollisionen, kommt, kann sich die Lithium-Ionen-Batterie stark verformen, was zu ernsthaften Sicherheitsproblemen, wie z.B. internen Kurzschlüssen in der Lithium-Ionen-Batterie, führen kann.
Wenn ein interner Kurzschluss in einer Lithium-Ionen-Batterie auftritt, werden innerhalb von 60s 70% der Energie des gesamten Batteriepacks durch den Kurzschlusspunkt freigesetzt, wodurch die lokale Temperatur schnell ansteigt, was wiederum die Zersetzung von positiven und negativen aktiven Materialien, Elektrolyt usw. verursacht, was zu einem thermischen Durchbrennen der Lithium-Ionen-Batterie führt.
Um die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien unter den oben genannten Umständen zu gewährleisten, hat man strenge Quetschtests entwickelt, um die Sicherheitsleistung von Lithium-Ionen-Batterien im Falle einer großen Verformung zu untersuchen. Die Forschung zeigt, dass während des Quetschtests zuerst die Verformung und gleichmäßige Verschiebung der Elektrode auftritt. Mit der Zunahme der Verformung wird der Stromabnehmer entlang der 45-Grad-Gleitlinie gleiten. Schließlich wird das Diaphragma zu stark verformt, was zum Versagen des Diaphragmas führt und einen Kurzschluss mit einer größeren Fläche verursacht.
Sobald ein interner Kurzschluss auftritt, kann dies zu einem thermischen Durchbrennen der Lithium-Ionen-Batterie führen, und die daraus resultierende hohe Temperatur führt zum Verbrennen der Batterie. Selbst wenn kein thermischer Ausreißer auftritt, wird die lokale hohe Temperatur immer noch Teile des Stromkollektors, des Separators usw. zum Schmelzen bringen, so dass wir die strukturellen Veränderungen von Lithium-Ionen-Batterien im Crash-Test untersuchen müssen.
Später wurde entdeckt, dass Kupferfolie während des Extrusionstests mikroskopische Fragmente erzeugt, und diese Fragmente sind mit herkömmlichen optischen und Elektronenmikroskopen schwer zu finden. Diese verborgenen Kupferfolienfragmente können einen erheblichen Einfluss auf die elektrische Leistung und das thermische Auslaufverhalten von Lithium-Ionen-Batterien haben. Gebrochene Kupferfolie kann die folgenden Auswirkungen auf Lithium-Ionen-Batterien haben.
Gebrochene Kupferfolie kann nicht die Rolle eines Stromkollektors übernehmen, wodurch das lokale aktive Material seine effektive Verbindung mit dem leitenden Netzwerk verliert.
Aktive Materialien und Elektrolyt füllen die Lücken der gebrochenen Kupferfolie aus, aber sie sind keine guten elektronischen Leiter und Wärmeleiter, so dass es bei einem Kurzschluss hier schwierig ist, die Wärme schnell zu leiten.
In dem gequetschten Bereich wird aufgrund des schlechten Kontakts zwischen dem aktiven Material und dem leitenden Netzwerk die Aktivität reduziert, oder sie kann nicht an der Lade- und Entladungsreaktion teilnehmen, wodurch die Kapazität der Lithium-Ionen-Batterie abnimmt.
Eine gebrochene Kupferfolie reduziert die mechanischen Eigenschaften der negativen Elektrode
Das endgültige Versagen der Batterie im Crush-Test wird hauptsächlich durch das Versagen der positiven Elektrode und des Separators verursacht.
Zu Beginn des Kurzschlusses ist die Al-Folie / das aktive Material der positiven Elektrode in Kontakt mit den Kupferfolienfragmenten / dem aktiven Graphitmaterial der negativen Elektrode.
Die beste Wahl zum Testen dieser Art von Lithiumbatterie ist die Verwendung des Nagelpenetrationstesters für das Quetschen der Batterie, so dass Sie nicht nur die Reaktion der Batterie während des Quetschens beobachten können, sondern auch sehen können, was mit der Batterie während des Eindringens des Nagels geschieht.
