鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:449次 | 2022年10月28日
一篇鋰電池內(nèi)短路的奇幻故事
久很久以前,有一個(gè)奇幻的世界,名叫“鋰離子電池”,世界內(nèi)部構(gòu)造如圖1所示,住著正極、負(fù)極、隔膜三位主角。正極和負(fù)極是兩位好基友,但是由于某種原因他們被詛咒了,傳說(shuō)只要他們一相見(jiàn)就會(huì)有可怕的事情發(fā)生,因此上帝派隔膜將他們隔絕,永世不得相見(jiàn)。
天下太平時(shí),正極和負(fù)極“隔膜相望”饑渴難耐,被上帝選中的隔膜始終堅(jiān)守著他的崗位,將正極和負(fù)極分開(kāi),但隔膜也不是無(wú)情之人,他允許正極和負(fù)極保持“離子”接觸,但絕對(duì)不允許他們“放電”。(注:隔膜對(duì)電子是“絕緣體”,對(duì)離子是“良導(dǎo)體”。)
但是不怕一萬(wàn)只怕萬(wàn)一,世界總有亂糟糟的時(shí)候,由于機(jī)械濫用、熱濫用、電濫用,隔膜家族的代表們:PP膜、PE膜、PP/PE多層膜、基于PP/PE的涂覆膜,以及其他聚合物膜通通經(jīng)不住折騰,掛掉了,正極和負(fù)極這對(duì)好基友就搞到一起開(kāi)始激情四射了。
bang,bang,bang
瞬時(shí)間,鋰離子電池世界灰飛煙滅。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
正極、負(fù)極、隔膜三位同志的靈魂來(lái)到了上帝面前,正極和負(fù)極同時(shí)向上帝抱怨說(shuō):
上帝啊,您已經(jīng)將我們受詛咒的事情告訴了隔膜,但是他卻沒(méi)有盡到他的責(zé)任,我們要他負(fù)責(zé)!
因?yàn)閮?nèi)短路的事情,隔膜同志背了很多鍋,以前都是有苦難言,但是這次他選擇說(shuō)出來(lái),讓上帝評(píng)評(píng)理:
你們知道甩鍋的都是些什么人嗎?都不是什么善茬,例如“針刺”這位姐姐,用直徑5~8mm的耐高溫鋼針,以(25±5)mm/s的速度,從垂直于鋰離子電池極板的方向貫穿,貫穿位置宜靠近所刺面的幾何中心,鋼針停留在蓄電池中,這姐姐的技術(shù)比起容嬤嬤扎小人那簡(jiǎn)直是有過(guò)之而無(wú)不及??!給大家看個(gè)視頻感受一下,你說(shuō)這樣扎我能不破。
還有“擠壓”這位哥們,用半徑75mm的半圓柱體,從垂直于鋰離子電池極板方向,以(5±1)mm/s的速度,一直擠壓到電壓達(dá)到0V或者變形量達(dá)到30%或者擠壓力達(dá)到200kN才肯罷休,我剛開(kāi)始還想抵抗,但無(wú)奈“擠壓”這哥們是個(gè)暴力狂啊,我最后吐血陣亡!
標(biāo)稱(chēng)電壓:28.8V
標(biāo)稱(chēng)容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
再看看“高溫”這家伙,對(duì)我采用溫水煮青蛙的策略,以5℃/min的速率由室溫升至130℃±2℃,并且保持此溫度30min,鋰離子電池世界就這樣在溫箱里面被無(wú)情的烘烤,還好我也不是吃素的,在這個(gè)溫度下我改變一下自己的形態(tài)實(shí)現(xiàn)閉孔,堅(jiān)持到最后,反正無(wú)論如何也不能讓正極和負(fù)極你們這對(duì)好基友見(jiàn)面,門(mén)都沒(méi)有!
大家看看下圖就是我的孔,危機(jī)時(shí)刻我的孔全都閉上了。
其實(shí)“針刺”、“擠壓”、“高溫”幾位外敵還是可以通過(guò)pack設(shè)計(jì)和熱管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行防護(hù)的,真正難纏的是“枝晶”這位。由于主人的任性(低溫大電流充電)、運(yùn)氣不好(生產(chǎn)引入的雜質(zhì)顆粒物),或者某些不可描述的原因,枝晶悄悄的產(chǎn)生了,某一天終于突破了我的防線(xiàn),枝晶充當(dāng)起正極和負(fù)極的鵲橋。哎,正極、負(fù)極你們這對(duì)啊,鵲橋相會(huì)之日就是你們的死期??!你們殉情就算了,拉上我當(dāng)燈泡算什么?
上帝聽(tīng)完沉默不語(yǔ),他想起了造物時(shí)的不小心(生產(chǎn)引入的雜質(zhì)顆粒物)、想起那天風(fēng)雪夜晚的放縱(低溫大電流充電)、想起心情不好時(shí)的小脾氣(某些不可描述的原因)。
5分鐘后,上帝說(shuō):
會(huì)議
由鑫欏資訊主辦的(《鋰電材料與新型電源前瞻應(yīng)用研討會(huì)暨第七屆鋰電及關(guān)鍵原材料采配會(huì)》)點(diǎn)擊查看會(huì)議詳情,將于2019年7月10-12日在浙江杭州千島湖潤(rùn)和建國(guó)酒店舉辦。CATL、ATL、比亞迪、力神、國(guó)軒高科等30+鋰電池企業(yè)蒞臨現(xiàn)場(chǎng),與長(zhǎng)遠(yuǎn)鋰科、振華新材料、容百鋰電、優(yōu)美科以及貝特瑞、杉杉、紫宸、中科星城等200+正、負(fù)極材料企業(yè)齊聚千島湖,共襄行業(yè)盛舉!敬請(qǐng)期待!
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