导致18650电池短路的原因有什么?

2021-03-18      1854 次浏览

为了防止锂离子电池在挤压试验中发生热失控,提高锂离子电池的安全性,就要对锂离子电池在挤压试验中发生热失控的机理,进行深入的研究,从而对锂离子电池进行针对性的安全设计,从而提升锂离子电池在挤压试验中的安全性。


18650电池重要由三部分组成:安全阀、卷芯和低碳钢外壳。安全阀通常由正温度系数材料、铝安全阀和不锈钢正极端子、气体密封垫等组成,电芯由正极、负极和隔膜组成,在本试验中正极的活性物质的成分为LiCoO2。轴向载荷的加载速度为5mm/min,所有的试验电池在试验之前都已经完全放电(SOC=0)。测试结果显示,18650电池在轴向压力测试中压力呈现出缓慢上升快速上升轻微下降快速上升的趋势


对试验后的18650电池进行拆解显示,虽然电芯发生了严重的变形,但是正负极并没有发生断裂,反而是隔膜在距离上部边缘1.3mm的位置出现了一个裂缝,这直接导致了电池发生短路,电压突降,而这一裂缝可能是由于金属箔锋利的边缘侵入造成的。此外隔膜的在一些位置厚度出现了很大的下降,这重要是由于凹陷的外壳挤压电芯造成的。


从上述分析结果来看,轴向压力下导致18650电池短路的可能原因重要有以下几点:


1.外壳通过破裂的隔膜与正负极接触


2.正负极通过破裂的隔膜接触


3.正负极通过隔膜变薄的区域接触


4.安全阀被挤压,与电芯接触


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