Introducere
Celulele secundare litiu-ion, denumite și baterii reîncărcabile (denumite în continuare "baterii litiu-ion"), sunt utilizate pe scară largă ca surse de energie pentru terminale informatice și produse electronice de larg consum etc. datorită densității energetice și tensiunii ridicate a celulelor. Recent, rata de răspândire tot mai mare a acestora în domenii de aplicații casnice generale, inclusiv vehicule hibride și electrice, este destul de evidentă și pare evident că cererea va continua să crească în viitor.
Deoarece bateriile litiu-ion pot deveni uneori instabile din cauza unui scurtcircuit, a încărcării și descărcării excesive, a unui impact etc., o varietate de mecanisme de protecție sunt încorporate la nivelul componentelor bateriei pentru a asigura siguranța.
Dintre aceste părți componente, separatorul bateriei litiu-ion previne contactul dintre electrozii pozitiv și negativ, jucând în același timp rolul de distanțiere care permite trecerea ionilor de litiu. Totuși, acesta îndeplinește și funcția de
prevenirea creșterii temperaturii bateriei din cauza curentului excesiv în cazul unui scurtcircuit.
Deoarece separatorul bateriei litiu-ion este așezat astfel încât să vină în contact cu suprafețele rugoase ale terminalelor pozitive și negative, este necesară o rezistență mecanică ridicată. Această rezistență mecanică trebuie menținută chiar și în cazul unei creșteri a temperaturii, care este comună într-o anumită măsură, de exemplu, în timpul încărcării bateriei. Prin urmare, am efectuat măsurători de străpungere și testare la tracțiune a separatorului pentru a evalua modificările de rezistență în funcție de schimbările de temperatură. Acest document prezintă exemple reale ale acestor teste.
Supliment)
În ceea ce privește separatorul bateriei litiu-ion, exemplele de evaluare anterioare au fost, de asemenea, prezentate în știrile de aplicații T146 "Măsurarea separatorului în bateria litiu-ion" și i229 "Abordare cu mai multe fațete pentru evaluarea separatoarelor bateriei litiu-ion".
Test Piercing
Eșantioanele au constat în separatoare îndepărtate de la două baterii litiu-ion (cilindrice) utilizate în dispozitive electrice mici și am măsurat modificările caracteristicilor de perforare datorate modificărilor temperaturii mediului. Fig. 1 prezintă o imagine de ansamblu a condițiilor de testare, iar tabelul 1 prezintă detaliile condițiilor de testare.
Test de tracțiune
Separatoarele utilizate pentru testele de tracțiune au fost îndepărtate din baterii litiu-ion disponibile în comerț (de formă pătrată), astfel încât au fost utilizate 2 tipuri de probe (denumite în continuare probe (1) și (2)) care conțineau PE (polietilenă) ca principal constituent. La efectuarea testelor de tracțiune, fiecare eșantion de separator (așa cum se arată în Fig. 3(a)) a fost modelat în specimene în formă de halteră orientate în direcțiile lungimii și lățimii fiecărui separator, așa cum se arată în Fig. 3(b). Lungimea totală a tuturor specimenelor a fost de 35 mm, secțiunea paralelă măsurând 10 (L) × 2 (l) mm
Tabelul 3 prezintă condițiile de încercare la tracțiune care au fost utilizate.
Fig. 4 și Fig. 5 prezintă curbele tensiune - deformare pentru direcția lățimii și, respectiv, a lungimii probei (1).
Fig. 6 și Fig. 7 prezintă curbele tensiune - deformare pentru direcția lățimii și, respectiv, a lungimii probei (2).
Tabelul 4 prezintă valorile de încercare ale proprietăților mecanice obținute la fiecare temperatură.