發表時間:2025-07-05 訪問量(liang):
目前標準中熱(re)沖(chong)(chong)擊(ji)試驗(yan)要(yao)求不盡相同,常(chang)見的(de)是熱(re)沖(chong)(chong)擊(ji)試驗(yan)到130°C并(bing)保持1小時。它的(de)要(yao)求如: 130°C /30min、150°C/10min、 150°C/30min。其中1 50°C /30min熱(re)沖(chong)(chong)擊(ji)條(tiao)件常(chang)出現失效的(de)情(qing)況(kuang)。
在熱(re)沖擊試驗(yan)過程中(如150°C),只(zhi)有內部高溫箱(xiang)的(de)(de)熱(re)能(neng)、電池(chi)內部的(de)(de)活(huo)性物(wu)(wu)質的(de)(de)內能(neng),以及貯(zhu)存(cun)在鋰離(li)子電池(chi)中的(de)(de)電能(neng)。即使(shi)是150°C的(de)(de)高溫箱(xiang)溫度也不會達到處于滿充狀態的(de)(de)電池(chi)中活(huo)性物(wu)(wu)質的(de)(de)著火點。那么(me)很顯(xian)然電池(chi)失(shi)效的(de)(de)原因為電池(chi)內部物(wu)(wu)質電能(neng)或者(zhe)是內能(neng)的(de)(de)釋(shi)放。足夠多(duo)的(de)(de)熱(re)量被釋(shi)放出(chu)來后,將引起(qi)電池(chi)內部劇烈的(de)(de)化學(xue)反應,以至(zhi)于導致被測物(wu)(wu)而失(shi)效。
在(zai)測試中電(dian)池本(ben)身熱量(liang)產(chan)生的來源有以下幾(ji)種可(ke)能
1.外部高溫箱的熱量傳遞
2.陽極(ji)化學反應(ying)的放熱
3.陰極(ji)化學反應的放熱
4.隔膜在高溫下收縮或融化,導致陰陽(yang)極短(duan)路而釋放(fang)出熱量。
如果陽極材(cai)料(liao)的熱穩定性(xing)差,高溫(wen)(wen)下SEI膜分解(jie)反應強(qiang)烈,則(ze)陽極在達(da)到150°C后溫(wen)(wen)度 會繼續上升,粗熱失控而放出大熱。
如果陰極材料的熱穩定性差,高溫(wen)下其和電解液(ye)起反應(ying)(起始溫(wen)度(du)約1 50°C)所放(fang)出(chu)的熱量不斷積(ji)累后終使電池(chi)內部溫(wen)度(du)達到熱失控而(er)大量放(fang)熱,此(ci)時出(chu)現此(ci)現象(xiang)通(tong)常(chang)是在達到150°C后的10~ 15分鐘左右。
鋰電池(chi)所有隔膜由于(yu)原料(liao)和(he)工藝的(de)不(bu)同(tong),它的(de)熱(re)穩定(ding)性也有所不(bu)同(tong)。聚丙(bing)烯材料(liao)的(de)隔膜熔(rong)點(dian)在160°C左(zuo)右,聚乙烯材料(liao)的(de)隔膜熔(rong)點(dian)在130°C左(zuo)右,多層隔膜的(de)熔(rong)點(dian)與其(qi)組成(cheng)(cheng)成(cheng)(cheng)分有關(guan)。當整(zheng)個電池(chi)做150°C熱(re)沖(chong)擊(ji)測(ce)試時,可(ke)以通(tong)過上面的(de)原理進行分析。
解決方案(an)建議
如果(guo)出現熱沖擊測試(shi)失(shi)效,根據(ju)上述(shu)描述(shu)確定了電(dian)池的(de)(de)(de)主要(yao)發熱源后,可以(yi)采(cai)用熱穩定性更(geng)高的(de)(de)(de)材料來優化或者改變(bian)設(she)計比例(li)方(fang)式,使電(dian)極在滿充(chong)狀態(tai)時處于(yu)比較穩定的(de)(de)(de)電(dian)壓狀態(tai)。
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