Въведение
Литиево-йонните вторични клетки, наричани още акумулаторни батерии (наричани тук "литиево-йонни батерии"), се използват широко като източници на енергия за информационни терминали, потребителска електроника и др. поради високата си енергийна плътност и напрежение на клетките. Напоследък нарастващият темп на разпространението им в областите на общи битови приложения, включително хибридните и електрическите превозни средства, е съвсем очевиден и изглежда очевидно, че търсенето ще продължи да нараства в бъдеще.
Тъй като литиево-йонните батерии понякога могат да станат нестабилни поради късо съединение, прекомерно зареждане и разреждане, удар и т.н., на ниво компонент на батерията са включени различни механизми за защита, за да се гарантира безопасността.
От тези съставни части сепараторът на литиево-йонната батерия предотвратява контакта между положителния и отрицателния електрод, като същевременно играе ролята на дистанционер, който позволява преминаването на литиеви йони. Той обаче изпълнява и функцията на
предотвратява повишаването на температурата на батерията поради прекомерен ток в случай на късо съединение.
Тъй като сепараторът на литиево-йонната батерия се поставя така, че влиза в контакт с грапавите повърхности на положителните и отрицателните клеми, е необходима висока механична якост. Тази механична якост трябва да се запази дори при известно повишаване на температурата, което е обичайно в известна степен, например по време на зареждане на батерията. Поради това проведохме измервания с пробиване и изпитване на опън на сепаратора, за да оценим промените в здравината по отношение на промените в температурата. Този документ представя действителни примери от тези изпитвания.
Допълнение)
Що се отнася до сепаратора на литиево-йонни батерии, предишни примери за оценка бяха представени и в Application News T146 "Measurement of Separator in Lithium-Ion Battery" и i229 "Multi- Faceted Approach for Evaluating Lithium-Ion Battery Separators".
Тест за пробиване
Образците се състояха от сепаратори, извадени от две литиево-йонни батерии (цилиндрични), използвани в малки електрически устройства, и измерихме промените в характеристиките на пробиване, дължащи се на промени в температурата на околната среда. На фиг. 1 е показан преглед на условията на изпитване, а в таблица 1 са представени подробности за условията на изпитване.
Изпитване на опън
Сепараторите, използвани за изпитването на опън, бяха извадени от налични в търговската мрежа литиево-йонни батерии (с квадратна форма), така че бяха използвани 2 вида образци (по-долу, наричани образци (1) и (2)), които съдържат PE (полиетилен) като основна съставка. При провеждане на изпитванията на опън всеки образец на сепаратор (както е показано на фиг. 3(а)) се оформя на образци с форма на дъмбел, ориентирани по дължината и ширината на всеки сепаратор, както е показано на фиг. 3(б). Общата дължина на всички образци е 35 mm, като успоредното сечение е с размери 10 (L) × 2 (W) mm
В таблица 3 са показани използваните условия за изпитване на опън.
На фиг. 4 и фиг. 5 са показани кривите напрежение - деформация съответно в широчина и дължина на образец (1).
На фиг. 6 и фиг. 7 са показани кривите напрежение - деформация съответно в широчина и дължина на образец (2).
В таблица 4 са показани изпитваните стойности на механичните свойства, получени при всяка температура.