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¿Sabes qué afecta a la prueba de penetración de la aguja?
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Con el uso generalizado de las baterías de iones de litio en la vida diaria de las personas. El rendimiento de seguridad de las baterías de iones de litio está recibiendo cada vez más atención.
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Con el uso generalizado de las baterías de iones de litio en la vida diaria de las personas. El rendimiento de seguridad de las baterías de iones de litio está recibiendo cada vez más atención. Por ejemplo, la explosión de la batería del fabricante de cámaras digitales Nikon en 2005, la explosión de la batería del teléfono móvil Nokia en 2006 y la explosión de la batería del teléfono móvil de Apple. Estos accidentes han causado enormes pérdidas en la propiedad y la seguridad de las personas.
Para los módulos de baterías de mayor potencia, el rendimiento de seguridad es más prominente. Estos accidentes son causados principalmente por el cortocircuito de la batería durante el uso. Por lo tanto, el rendimiento de seguridad es también un cuello de botella que restringe el desarrollo de las baterías de iones de litio a la alta energía y a gran escala.
La prueba de penetración de la aguja utiliza una aguja de acero con un diámetro de 3 mm a 5 mm para insertar la batería. Provoca un cortocircuito en el interior de la batería, estudiando así el rendimiento de seguridad y la generación de calor de la batería. El artículo presenta los factores que influyen en la prueba de penetración de la aguja de la batería de iones de litio.
Factores que afectan a la prueba de penetración de la aguja de la batería
El accidente de seguridad de las baterías de iones de litio se debe principalmente a la reacción química entre los materiales internos positivos y negativos y el electrolito. Tal reacción química está dominada por una reacción exotérmica, y el calor liberado promueve la reacción química. El gas generado en la reacción hace que la presión dentro de la batería se haga cada vez mayor, provocando finalmente la explosión de la batería. El proceso de agujado causa un cortocircuito forzado dentro de la batería, con el fin de reducir la reacción química dentro de la batería para evitar la explosión.
Describimos los factores que afectan a la prueba de agujas de la batería a partir de los siguientes cuatro aspectos:
Diafragma
Retardador de llama de electrolitos
Agente conductor / aglutinante
La estructura de la batería
Diafragma de la batería
La función principal del separador en la batería de iones de litio es separar los electrodos positivos y negativos de la batería y el perevento de cortocircuito causado por el contacto entre los dos polos. El material es película de PP, película de PE, película compuesta de dos capas de PE/PP o película compuesta de tres capas de PP/PE/PP. Estos materiales no son conductores de la electricidad, pero tienen la capacidad de pasar iones electrolíticos. El grosor del diafragma, la temperatura de la celda cerrada, la temperatura de ruptura de la película, la relación de apertura, la dirección del estiramiento, la humectabilidad y la ausencia de recubrimiento afectan en gran medida a la seguridad de la batería.
En la actualidad, para cumplir con los requisitos de una pequeña resistencia interna y una fuerte resistencia a la perforación. El espesor de la película de la batería de iones de litio utilizada en la herramienta eléctrica se selecciona generalmente para que sea inferior a 25 μm. Además, la porosidad es del 40% al 50%, y el diámetro de los poros es de 0,03 a 0,12 μm. Aunque la porosidad es demasiado alta, la resistencia interna de la batería puede reducirse. Sin embargo, la resistencia mecánica del diafragma es pobre.
Importancia
En la prueba de agujas, el diafragma se rompe fácilmente. Como resultado, un gran área de contacto entre los electrodos positivo y negativo de la batería provoca un cortocircuito. Al mismo tiempo, cuando la temperatura de la batería es alta, el diafragma se encoge fácilmente, lo que supone un peligro.
Cuando la porosidad es relativamente baja, la resistencia interna de la batería es relativamente grande. Esto reducirá el rendimiento de la batería hasta cierto punto.
El diafragma tiene una gran abertura, lo que hace que los contactos de los polos positivo y negativo provoquen fácilmente un cortocircuito.
Sin embargo, si la apertura es demasiado pequeña, afectará a la conducción interna de iones de la batería y afectará al rendimiento de la misma. Por lo tanto, la selección de un separador que tenga una porosidad y un tamaño de poro adecuados desempeña un papel crucial en el rendimiento de la batería.
Efecto del retardante de llama de electrolito en la aguja de la batería
Cuando la batería se somete a una reacción violenta dentro de la aguja, la reacción del agente conductor y el aglutinante con el electrolito en el electrodo ocupa una gran parte. También determina el rendimiento de seguridad de la batería hasta cierto punto. Por lo tanto, la selección de un agente conductor y un aglutinante adecuados es fundamental para la seguridad de la batería.
Efecto del agente conductor del electrodo y el adhesivo en la aguja de la batería
Además de optimizar los diversos materiales dentro de la batería para mejorar la seguridad de la misma. También podemos mejorar la estabilidad térmica y la seguridad de la batería mejorando el diseño estructural de la misma. Las baterías cilíndricas y las de paquete blando tienen diferentes resultados de pruebas de penetración de agujas.
Las baterías cilíndricas se perforan fácilmente a diferentes velocidades de la aguja, causando que la batería se dispare y explote.
Debido a que los electrodos positivos y negativos de la batería cilíndrica y el diafragma utilizan un método de bobinado de alta presión. Esto dará lugar a un pequeño hueco positivo y negativo. Cuando la batería se encuentra con un pinchazo de aguja, el diafragma no puede extenderse. La clavija de acero actúa como un conductor para conectar los electrodos positivos y negativos, causando así un cortocircuito.
Las baterías de paquete blando se ven muy afectadas por la velocidad de las agujas y son más fáciles de atravesar.
Debido a que la batería de paquete blando es una estructura en capas, el espacio entre los electrodos positivos y negativos es grande. Cuando la batería se encuentra con una aguja, el diafragma puede extender o incluso envolver la aguja de acero. Esto hará que los polos positivo y negativo no se enciendan, y no causará que la batería se cortocircuite o explote.
Por lo tanto, para mejorar el rendimiento de seguridad de la aguja de la batería al fabricarla, puede funcionar de la siguiente manera:
Aumentar apropiadamente la brecha entre los electrodos positivos y negativos;
Tratar de aumentar la ductilidad del diafragma;
Resumen
Para mejorar el rendimiento de seguridad de la batería, ésta no tiene una explosión o algo similar en caso de acupuntura. Los fabricantes de baterías pueden mejorar sus productos en los cuatro puntos anteriores.
Para mejorar la seguridad de la batería, es necesario garantizar la seguridad del equipo de prueba de la batería. Si el probador utiliza el equipo de prueba de baterías de seguridad deficiente para probar, que es muy vulnerable a las explosiones. Más grave es que el riesgo del operador en el proceso de prueba es muy alto. Nuestro Probador de Penetración de Clavos de Aplastamiento de Batería es muy seguro. Tiene un dispositivo de alivio de presión a prueba de explosiones, un dispositivo de escape de humo y una cadena a prueba de explosiones.