Výhody pre používateľa
- Pevnosť sa môže merať pri skutočnej teplote prostredia pomocou termostatickej komory.
- Používa sa jednoduchý spôsob upevnenia pomocou matíc, takže sa vzorka ľahko inštaluje a vyberá z prípravku.
- Pri použití AGS-V možno pohodlne vykonávať pevnostné skúšky s vynikajúcou presnosťou.
Úvod
Lítium-iónové batérie sa v modernej spoločnosti používajú v mnohých oblastiach, ako sú mobilné telefóny, notebooky a elektrické vozidlá, a vysoká hustota energie a dlhá životnosť tejto dôležitej technológie podporujú náš životný štýl. Jednou z najdôležitejších otázok pri vývoji tejto technológie je zaistenie bezpečnosti lítium-iónových batérií. Najmä separátor v batérii zabraňuje skratu tým, že fyzicky oddeľuje katódu a anódu, takže zohráva dôležitú úlohu pri zachovaní normálnej prevádzky batérie. Ak je separátor poškodený, katóda a anóda sa môžu dostať do priameho kontaktu, čo spôsobí skrat. Skraty spôsobujú rýchle zahrievanie batérií, čo môže viesť k požiarom a výbuchom. Keďže poškodenie separátora môže byť spôsobené rôznymi vonkajšími faktormi, ako sú dendrity (dendritické kryštály), mechanické nárazy a preťaženie, vyhodnotenie týchto faktorov je kľúčom k zvýšeniu bezpečnosti. Testovanie prierazu, ktoré sa široko používa na hodnotenie pevnosti separátorov, kvantitatívne meria odolnosť a pevnostné vlastnosti pôsobením záťaže na separátor pri konštantnej rýchlosti a meraním výskytu poruchy prierazu. Tento článok uvádza príklad vykonávania puncture testov separátora lítium-iónovej batérie pri meniacej sa teplote prostredia.
Konfigurácia zariadenia
Konfigurácia zariadenia je uvedená v tabuľke 1. Skúška sa vykonala pomocou presného univerzálneho skúšobného stroja AGS-V a skúšobného prípravku na prepichovanie vriec. Tento prípravok sa jednoducho upevňuje pomocou matíc, takže sa dá ľahko inštalovať a vyberať vzorky. Skúšky sa vykonali v komore pomocou prípravku typu klietka. Keď sa testy vykonávajú v termostatickej komore, prípravok je pripojený pomocou dlhej tyče, takže existuje možnosť vybočenia v dôsledku tlakového zaťaženia. Prípravok klietkového typu je prípravok na vykonávanie tlakových skúšok, pri ktorých sa zaťaženie aplikuje, keď je aktivovaný v smere ťahu (obr. 1). Skúšky v tlaku sa vykonávajú pohybom modrej časti smerom nahor, pričom zelená časť je pevná. Preto sa skúšky môžu vykonávať bez toho, aby došlo k vybočeniu v dôsledku zaťaženia. Podmienky skúšky sú uvedené v tabuľke 2. Skúšky sa vykonali na 3 typoch separátorov od rôznych výrobcov pri 3 teplotných podmienkach. Použitím predbežného zaťaženia 0,1 N a nastavením polohy začiatku zdvihu bolo možné vykonať testy s dobrou reprodukovateľnosťou. Na obr. 2 je znázornený presný univerzálny skúšobný stroj AGS-V s namontovaným zariadením TCE-N300A a skúšobným prípravkom.
Výsledky testov
Príklady výsledkov skúšky prieraznosti sú znázornené na obr. 3. Vodorovná os označuje zdvih; zvislá os označuje skúšobnú silu; krivky plnou čiarou (červená) sú pre izbovú teplotu; krivky prerušovanou čiarou (modrá) sú pre 60 °C; a krivky prerušovanou čiarou (zelená) sú pre 90 °C. Zhrnutie výsledkov skúšky je uvedené na obr. 3. Pevnosť separátorov všetkých výrobcov sa pri vyšších teplotách znížila. V tabuľke 4 sú uvedené vypočítané hodnoty pevnosti pri jednotlivých teplotách, pričom pevnosť pri izbovej teplote sa považuje za 100 %. Pevnosť všetkých výrobcov sa pri 90 °C znížila približne o 50 %, ale výrobok spoločnosti A vykazoval pri 60 °C malý pokles pevnosti.
Záver
Skúšky prierazom sa vykonali na separátoroch pri rôznych teplotách prostredia v termostatickej komore. Pre skúšobnú súpravu na prepichovanie varných vrecúšok bola prijatá jednoduchá metóda upevnenia pomocou matíc, takže bolo možné vzorky ľahko inštalovať a odstrániť zo súpravy.
English 
German 
Czech 
Slovak 
Bulgarian 
Romanian 