نمای کلی:

له شدن بسیار استمعمولیآزمایش برای تأیید ایمنی جells، شبیه سازی برخورد له شده cellsیا محصول نهاییsدر استفاده روزانه به طور کلی دو نوع وجود داردخرد کردنتست ها: مسطحخرد کردنو جزئیخرد کردن. در مقایسه با تختخرد کردن، جزئیتورفتگیکه توسط یک فرورفتگی کروی یا استوانه ای ایجاد می شود، احتمال بیشتری وجود دارد که باعث ایجاد آن شودسلول بی اثر. هرچه این دندانه تیزتر باشد، استرس روی ساختار هسته باتری لیتیومی متمرکزتر باشد، پارگی داخلی آن جدی تر خواهد بود.هستهکه باعث تغییر شکل و جابجایی هسته و حتی عواقب جدی مانند نشت الکترولیت و یا حتی آتش سوزی خواهد شد. پس چگونه می شودخرد کردنمنجر بهغیرفعال کردناز جخوب? اینجاشما را با تکامل ساختار داخلی هسته در تست اکستروژن محلی آشنا می کند.

خرد کردنفرآیند:

• نیروی فشردن ابتدا به محفظه سلول اعمال می شود و محفظه تغییر شکل می دهد. سپس نیرو به داخل باتری منتقل می شود و مجموعه سلول نیز شروع به تغییر شکل می کند.
• با فشرده سازی بیشتر سر خرده، تغییر شکل در حال گسترش است و محلی سازی شکل می گیرد. در همان زمان، فاصله لایه بین هر لایه الکترود به تدریج کوتاه می شود. تحت فشار مداوم، جمع کننده جریان خم شده و تغییر شکل می دهد و نوارهای برشی تشکیل می شود. هنگامی که تغییر شکل ماده الکترود به حد مجاز برسد، ماده الکترود ترک ایجاد می کند.
• با افزایش تغییر شکل، ترک به تدریج تا کلکتور جریان امتداد می یابد که پاره می شود و شکستگی شکل پذیر ایجاد می کند. علاوه بر این، ترک شعاعی به دلیل افزایش تنش و جابجایی شعاعی کشیده می شود.
• در این مرحله، نیروی اکستروژن به فشرده کردن سلول ادامه می‌دهد و باعث می‌شود که لایه‌های الکترود بیشتری دچار تغییر شکل شوند، که منجر به گسترش ناحیه برشی، تغییر زاویه شیب (45 درجه) و گسترش بیشتر محدوده ناحیه برشی می‌شود.
• در نهایت، با ادامه کشش و پیچش دیافراگم، ترک ها به سمت دیافراگم کشیده می شوند. وقتی به نقطه غیرفعال می‌رسد، دیافراگم پاره می‌شود و الکترودهای مجاور با هم تماس پیدا می‌کنند و یک اتصال کوتاه داخلی ایجاد می‌کنند. در این نقطه، یک جریان اتصال کوتاه بزرگ در نقطه اتصال کوتاه ایجاد می‌شود که منجر به گرمایش شدید و افزایش سریع دما می‌شود که واکنش‌های جانبی را در داخل سلول ایجاد می‌کند و در نهایت ممکن است سوء استفاده حرارتی رخ دهد.

خلاصه:

تست له نوعی سوء استفاده مکانیکی است. سوء استفاده مکانیکی یک خطر ایمنی اجتناب ناپذیر در استفاده روزانه از باتری های لیتیوم یونی است که می تواند منجر به پارگی دیافراگم و ایجاد یک اتصال کوتاه داخلی شود. با این حال، با توجه به شکل سر خرد کردن، اندازه فشار خرد و استحکام خود سلول متفاوت است، نتایج آزمایش خرد اغلب بسیار متفاوت است. بهینه سازی مواد یا ساختار سلول برای جلوگیری از غیرفعال شدن سلول که توسط آزمایش خرد کردن تا حد امکان انجام می شود مورد نیاز است. به عنوان مثال، استفاده از دیافراگم ایمن تر و انعطاف پذیرتر یا بهبود عملکرد اتلاف حرارت سلول می تواند تا حد زیادی از سوء استفاده حرارتی در هنگام وقوع اتصال کوتاه داخلی جلوگیری کند.