振动和冲击对锂离子电池内部元器件的影响

张康阳 · 发表于 2023-7-29 17:26:35

锂离子电池驱动的电动微型交通工具，如电动自行车、电动滑板车和电动摩托车，在正常使用过程中会经历重大的振动和冲击。

随着时间的推移，这些机械应力可能会放大产品内部缺陷，增加电池故障、过充、过热和火灾的风险。

受影响的元件

振动和冲击对锂离子电池内部受影响的主要组件包括：

电极

反复的冲击和振动会导致电极材料，主要是阳极，出现微小的裂缝。这会产生没有电气接触的“死点”和电阻增加的“热点”，从而降低电池性能和寿命。

分隔膜

电极之间的聚烯烃分隔膜会因连续的应力而疲劳和撕裂，使电极接触并引起内部短路。分隔膜也更容易堵塞，抑制离子流动。

电解液

振动会使液态电解质在电池内部晃动，磨损密封点和封装材料。电解液泄漏随着时间的推移而增加，降低了维持化学反应所需的电解液水平。

内部连接

机械应力会使电极和标签之间的焊接和连接器变松，增加充电和放电时的电阻和热量积累，导致容量减少和过热风险增加。

风险积累

随着微型交通工具电池在其寿命期内经历数百万次小型冲击和振动，上面所提到的风险会不断积累和恶化。电池会变得：

由于死点、分隔膜损伤和电解液损失而不太能够保持充电能力。
更容易因分隔膜撕裂和松散连接而产生内部短路。
更容易因热点处电阻增加、松散连接和快速充电而过热。
更容易受到热失控的影响，即温度不受控制的增加，这可能引发火灾风险。

neil0404 · 发表于 2023-7-30 06:27:52

谢谢分享

efa1188 · 发表于 2023-7-30 08:36:13

谢谢分享

xudekang · 发表于 2023-7-30 08:55:54

steven_sun1111 · 发表于 2023-7-30 09:24:56

叶太平 · 发表于 2023-7-30 09:39:15

谢谢分享

billye · 发表于 2023-7-30 10:05:04

谢谢分享

xudekang · 发表于 2023-7-30 10:22:41

583516113 · 发表于 2023-7-30 10:41:41

感谢分享！

golfgti · 发表于 2023-7-30 11:09:22

谢谢分享

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