Überblick:

Crush ist ein sehrtypischTest zur Überprüfung der Sicherheit von cells, Simulation der Quetschkollision von cellsoder Endproduktsim täglichen Gebrauch. Im Allgemeinen gibt es zwei Arten vonzerquetschenTests: flachzerquetschenund teilweisezerquetschen. Im Vergleich zur Wohnungzerquetschen, der TeilVertiefungEs ist wahrscheinlicher, dass ein kugelförmiger oder zylindrischer Eindringkörper das Problem verursachtZelle unwirksam. Je schärfer der Eindringkörper ist, desto konzentrierter ist die Belastung auf die Kernstruktur der Lithiumbatterie und desto schwerwiegender ist der Bruch im InnerenKernDies führt zu einer Verformung und Verschiebung des Kerns und kann sogar zu schwerwiegenden Folgen wie Elektrolytaustritt oder sogar einem Brand führen. Wie funktioniert das?zerquetschenführen zumDeaktivierungdes cell? Hierführen Sie in die interne Strukturentwicklung des Kerns im lokalen Extrusionstest ein.

ZerquetschenVerfahren:

• Die Quetschkraft wird zuerst auf die Zellhülle ausgeübt und diese verformt sich. Die Kraft wird dann auf das Innere der Batterie übertragen und auch der Zellverbund beginnt sich zu verformen.
• Bei weiterer Kompression des Quetschkopfes dehnt sich die Verformung aus und es bildet sich eine Lokalisation. Gleichzeitig wird der Schichtabstand zwischen den einzelnen Elektrodenschichten schrittweise verkürzt. Unter kontinuierlicher Kompression wird der Stromkollektor gebogen und verformt, es bilden sich Scherbänder. Wenn die Verformung des Elektrodenmaterials die Grenze erreicht, entstehen Risse im Elektrodenmaterial.
• Mit zunehmender Verformung breitet sich der Riss allmählich bis zum Stromkollektor aus, der reißt und einen duktilen Bruch erzeugt. Darüber hinaus verlängert sich der radiale Riss aufgrund der Spannungszunahme und der radialen Verschiebung.
• An diesem Punkt wird die Zelle durch die Extrusionskraft weiter komprimiert, wodurch weitere Elektrodenschichten verformt werden, was zu einer Erweiterung der Scherzone, einer Änderung des Neigungswinkels (45°) und einer weiteren Erweiterung des Scherzonenbereichs führt.
• Wenn das Zwerchfell schließlich weiter gedehnt und verdreht wird, breiten sich die Risse bis zum Zwerchfell aus. Beim Erreichen des Deaktivierungspunkts wird das Diaphragma zerrissen und benachbarte Elektroden berühren sich, wodurch ein interner Kurzschluss entsteht. An diesem Punkt wird am Kurzschlusspunkt ein großer Kurzschlussstrom erzeugt, der zu starker Erwärmung und schnellem Temperaturanstieg führt, was Nebenreaktionen innerhalb der Zelle auslöst und schließlich zu thermischem Missbrauch führen kann.

Zusammenfassung:

Der Drucktest ist eine Art mechanischer Missbrauch. Bei der täglichen Verwendung von Lithium-Ionen-Akkus stellt mechanischer Missbrauch ein unvermeidbares Sicherheitsrisiko dar, das zum Bruch der Membran und zur Auslösung eines internen Kurzschlusses führen kann. Aufgrund der Form des Quetschkopfes, der Größe des Quetschdrucks und der Festigkeit der Zelle selbst variieren die Ergebnisse des Quetschtests jedoch oft stark. Eine Optimierung des Zellmaterials oder der Zellstruktur ist erforderlich, um die Deaktivierung der Zelle durch den Quetschtest so weit wie möglich zu vermeiden. Beispielsweise kann die Verwendung einer sichereren, duktileren Membran oder die Verbesserung der Wärmeableitungsleistung der Zelle einen thermischen Missbrauch bei Auftreten eines internen Kurzschlusses erheblich verhindern.