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Savez-vous ce qui affecte le test de pénétration des aiguilles ?

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Avec l'utilisation généralisée des batteries au lithium-ion dans la vie quotidienne des gens. Les performances de sécurité des batteries au lithium-ion font l'objet d'une attention croissante.

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Avec l'utilisation généralisée des batteries au lithium-ion dans la vie quotidienne des gens. Les performances de sécurité des batteries au lithium-ion font l'objet d'une attention croissante. Par exemple, l'explosion de la batterie du fabricant d'appareils photo numériques Nikon en 2005, l'explosion de la batterie du téléphone portable Nokia en 2006 et l'explosion de la batterie du téléphone portable d'Apple. Ces accidents ont causé d'énormes pertes en termes de biens et de sécurité des personnes.

Pour les modules de batteries de grande puissance, la performance de sécurité est plus importante. Ces accidents sont principalement causés par le court-circuit de la batterie pendant l'utilisation. Par conséquent, les performances de sécurité constituent également un goulot d'étranglement qui limite le développement des batteries lithium-ion à haute énergie et à grande échelle.

Le test de pénétration de l'aiguille utilise une aiguille en acier d'un diamètre de 3 à 5 mm pour insérer la pile. Elle provoque un court-circuit à l'intérieur de la batterie, ce qui permet d'étudier les performances de sécurité et la production de chaleur de la batterie. L'article présente les facteurs d'influence du test de pénétration de l'aiguille dans une batterie au lithium-ion.

Facteurs affectant le test de pénétration de l'aiguille de batterie

L'accident de sécurité des batteries lithium-ion est principalement dû à la réaction chimique entre les matériaux internes positifs et négatifs et l'électrolyte. Une telle réaction chimique est dominée par une réaction exothermique, et la chaleur libérée favorise la réaction chimique. Le gaz généré dans la réaction fait augmenter la pression à l'intérieur de la batterie, ce qui finit par faire exploser la batterie. Le processus d'aiguilletage provoque un court-circuit forcé à l'intérieur de la batterie, afin de réduire la réaction chimique à l'intérieur de la batterie pour éviter l'explosion.

Nous décrivons les facteurs qui affectent le test d'aiguilletage de la batterie à partir des quatre aspects suivants :

Diaphragme

Électrolyte retardateur de flamme

Agent conducteur / liant

Structure de la batterie

Diaphragme de la batterie

La fonction principale du séparateur de la batterie lithium-ion est de séparer les électrodes positives et négatives de la batterie et de prévenir les courts-circuits causés par le contact entre les deux pôles. Le matériau est un film PP, un film PE, un film composite PE/PP à deux couches ou un film composite PP/PE/PP à trois couches. Ces matériaux ne sont pas électriquement conducteurs, mais ont la capacité de faire passer les ions de l'électrolyte. L'épaisseur du diaphragme, la température de la cellule fermée, la température de rupture du film, le taux d'ouverture, la direction de l'étirement, la mouillabilité et l'absence de revêtement sont autant d'éléments qui affectent la sécurité de la batterie dans une large mesure.

Actuellement, afin de répondre aux exigences de faible résistance interne et de forte résistance à la perforation. L'épaisseur du film de la batterie au lithium-ion utilisée dans l'outil électrique est généralement choisie pour être inférieure à 25 μm. En outre, la porosité est de 40 à 50 %, et le diamètre des pores est de 0,03 à 0,12 μm. Bien que la porosité soit trop élevée, la résistance interne de la batterie peut être réduite. Cependant, la résistance mécanique du diaphragme est faible.

Importance

Lors du test d'aiguilletage, le diaphragme est facilement cassé. En conséquence, un contact de grande surface entre les électrodes positives et négatives de la batterie provoque un court-circuit. En même temps, lorsque la température de la batterie est élevée, le diaphragme se rétracte facilement, ce qui constitue un danger.

Lorsque la porosité est relativement faible, la résistance interne de la batterie est relativement importante. Cela réduit dans une certaine mesure les performances de la batterie.

Le diaphragme a une grande ouverture, ce qui fait que les contacts des pôles positif et négatif provoquent facilement un court-circuit.

Cependant, si l'ouverture est trop petite, cela affectera la conduction ionique interne de la batterie et affectera la performance de la batterie. Par conséquent, le choix d'un séparateur ayant une porosité et une taille de pores appropriées joue un rôle crucial dans la performance de la batterie.

Effet de l'ignifugation de l'électrolyte sur l'aiguilletage de la batterie

Lorsque la batterie est soumise à une réaction violente à l'intérieur de l'aiguille, la réaction de l'agent conducteur et du liant avec l'électrolyte de l'électrode occupe une grande partie. Elle détermine également, dans une certaine mesure, la performance de sécurité de la batterie. Par conséquent, le choix d'un agent conducteur et d'un liant appropriés est essentiel pour la sécurité de la batterie.

Effet de l'agent conducteur d'électrodes et de l'adhésif sur l'aiguille des piles

En plus d'optimiser les différents matériaux à l'intérieur de la batterie pour améliorer la sécurité de celle-ci. Nous pouvons également améliorer la stabilité thermique et la sécurité de la batterie en améliorant la conception structurelle de la batterie.les batteries cylindriques et les batteries souples ont des résultats différents pour les tests de pénétration de l'aiguille.

Les piles cylindriques sont facilement percées à différentes vitesses de l'aiguille, ce qui provoque un circuit d'injection et une explosion de la pile.

Parce que les électrodes positives et négatives de la pile cylindrique et du diaphragme utilisent une méthode d'enroulement à haute pression. Il en résulte un petit écart positif et négatif. Lorsque la pile rencontre une piqûre d'aiguille, le diaphragme ne peut pas s'étendre. La tige d'acier agit comme un conducteur pour relier les électrodes positives et négatives, provoquant ainsi un court-circuit.

Les piles souples sont grandement affectées par la vitesse d'aiguilletage et sont plus faciles à traverser.

Comme la pile souple est une structure en couches, l'écart entre les électrodes positives et négatives est important. Lorsque la batterie rencontre une aiguille, le diaphragme peut étendre ou même envelopper l'aiguille en acier. Cela empêchera les pôles positifs et négatifs de s'allumer, et ne provoquera pas de court-circuit ou d'explosion de la batterie.

Par conséquent, afin d'améliorer les performances de sécurité de l'aiguille lors de la fabrication de la batterie, celle-ci peut être utilisée de la manière suivante :

Augmenter de manière appropriée l'écart entre les électrodes positives et négatives ;

Essayez d'augmenter la ductilité du diaphragme ;

Résumé

Afin d'améliorer les performances de sécurité de la batterie, celle-ci ne présente pas d'explosion ou autre en cas d'acupuncture. Les fabricants de batteries peuvent améliorer leurs produits dans les quatre points ci-dessus.

Pour améliorer la sécurité de la batterie, il est nécessaire de garantir la sécurité des équipements de test de la batterie. Si le testeur utilise l'équipement de test de batterie peu sûr, il est très vulnérable aux explosions. Plus grave encore, le risque encouru par l'opérateur lors du processus de test est très élevé. Notre testeur de pénétration des clous dans les batteries est très sûr. Il est équipé d'un dispositif de décharge de pression antidéflagrant, d'un dispositif d'évacuation de la fumée et d'une chaîne antidéflagrante.