Výhody pro uživatele
- Pevnost lze měřit při skutečné teplotě prostředí pomocí termostatické komory.
- Používá se jednoduchý způsob upevnění pomocí matic, takže je snadné vzorek nainstalovat a vyjmout z přípravku.
- Při použití přístroje AGS-V lze pohodlně provádět pevnostní zkoušky s vynikající přesností.
Úvod
Lithium-iontové baterie se v moderní společnosti používají v nejrůznějších oblastech, jako jsou mobilní telefony, notebooky a elektromobily, a vysoká hustota energie a dlouhá životnost této důležité technologie podporují náš životní styl. Jednou z nejdůležitějších otázek při vývoji této technologie je zajištění bezpečnosti lithium-iontových baterií. Zejména separátor uvnitř baterie zabraňuje zkratům tím, že fyzicky odděluje katodu a anodu, takže hraje důležitou roli při zachování normálního provozu baterie. Pokud je separátor poškozen, katoda a anoda se mohou dostat do přímého kontaktu a způsobit zkrat. Zkraty způsobují rychlé zahřívání baterií, což může vést k požárům a výbuchům. Protože poškození separátoru může být způsobeno různými vnějšími faktory, jako jsou dendrity (dendritické krystaly), mechanické nárazy a přetížení, je vyhodnocení těchto faktorů klíčem ke zvýšení bezpečnosti. Zkouška průrazem, která se široce používá k hodnocení pevnosti separátorů, kvantitativně měří odolnost a pevnostní vlastnosti tím, že na separátor působí zatížení konstantní rychlostí a měří výskyt poruchy průrazu. V tomto článku je uveden příklad provádění puncture testů separátoru lithium-iontové baterie při měnící se teplotě prostředí.
Konfigurace zařízení
Konfigurace zařízení je uvedena v tabulce 1. Zkouška byla provedena pomocí přesného univerzálního zkušebního stroje AGS-V a zkušebního přípravku pro propíchnutí vroucího sáčku. Tento přípravek je jednoduše upevněn pomocí matic, takže je snadné vzorky instalovat a odebírat. Zkoušky byly prováděny v komoře pomocí přípravku klecového typu. Při provádění zkoušek v termostatické komoře je přípravek připojen pomocí dlouhé tyče, takže existuje možnost prohnutí v důsledku tlakového zatížení. Přípravek klecového typu je přípravek pro provádění tlakových zkoušek, při nichž je zatížení aplikováno při jeho ovládání ve směru tahu (obr. 1). Tlakové zkoušky se provádějí pohybem modré části směrem nahoru, přičemž zelená část je pevná. Proto lze zkoušky provádět, aniž by došlo k vybočení v důsledku zatížení. Zkušební podmínky jsou uvedeny v tabulce 2. Zkoušky byly provedeny na 3 typech odlučovačů různých výrobců za 3 teplotních podmínek. Použitím předpětí 0,1 N a nastavením polohy počátku zdvihu bylo možné provést zkoušky s dobrou reprodukovatelností. Obr. 2 ukazuje přesný univerzální zkušební stroj AGS-V s namontovaným zařízením TCE-N300A a zkušebním přípravkem.
Výsledky testů
Příklady výsledků zkoušek propíchnutím jsou uvedeny na obr. 3. Vodorovná osa označuje zdvih, svislá osa označuje zkušební sílu, křivky plné čáry (červené) jsou pro pokojovou teplotu, křivky přerušované čáry (modré) jsou pro 60 °C a křivky čárkované čáry (zelené) jsou pro 90 °C. Souhrn výsledků zkoušek je uveden na obr. 3. Pevnost odlučovačů všech výrobců se při vyšších teplotách snížila. V tabulce 4 jsou uvedeny vypočtené hodnoty pevnosti při jednotlivých teplotách, přičemž pevnost při pokojové teplotě se považuje za 100 %. Pevnost všech výrobců se při 90 °C snížila přibližně o 50 %, ale u výrobku společnosti A se pevnost při 60 °C snížila jen málo.
Závěr
Zkoušky propíchnutím byly provedeny na separátorech při různých teplotách prostředí v termostatické komoře. Pro zkušební přípravek pro propichování varem v sáčku byla přijata jednoduchá metoda upevnění pomocí matic, takže bylo snadné vzorky instalovat a vyjmout z přípravku.
English 
German 
Czech 
Slovak 
Bulgarian 
Romanian 