引言
自鋰離子電池面試以來(lái),經(jīng)過(guò)短短四年就直面自己的第一個(gè)危機(jī):索尼郡山工廠(chǎng)100多萬(wàn)塊鋰離子電池不明原因起火。隨后,索尼用了五個(gè)月來(lái)說(shuō)服東京消防廳,才避免了鋰離子電池被貼上“危險(xiǎn)品”的標(biāo)簽。與此同時(shí),索尼也對(duì)鋰離子電池的安全性能進(jìn)行了大量的研究,鋰離子電池安規(guī)測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)也開(kāi)始逐步完善。
制作最安全的電池,是我們每一個(gè)鋰電人的不懈追求。本文將以鋰離子電池?zé)崾Э卦頌榍腥朦c(diǎn),重點(diǎn)介紹六項(xiàng)鋰離子電池安規(guī)測(cè)試的失效原理及改善方案,以期對(duì)大家的日常工作有所幫助。
熱失控的原理
鋰離子電池為什么危險(xiǎn)?因?yàn)橐活w鋰離子電池內(nèi),集成了燃燒三要素的全部?jī)?nèi)容:
高溫——由大倍率充放電或內(nèi)外短路引發(fā);
可燃物——電解液、隔膜、負(fù)極等;
氧氣——多數(shù)正極高溫或高電壓下不穩(wěn)定分解產(chǎn)氧;
因此遇到一些極端情況,鋰離子電池很容易發(fā)生熱失控并起火爆炸。具體而言,鋰離子電池內(nèi)可能發(fā)生的熱反應(yīng)如下:
從上圖可見(jiàn),鋰離子電池內(nèi)部的副反應(yīng)幾乎涵蓋了70℃以上的全部溫度范圍,那是不是說(shuō)明鋰離子電池中的各項(xiàng)副反應(yīng)就像一套多米諾骨牌一樣,推倒第一張,后續(xù)就會(huì)自發(fā)的進(jìn)行“鏈?zhǔn)椒磻?yīng)”呢?答案并非如此,主要原因有以下幾點(diǎn):
(1)一些熱反應(yīng)的物質(zhì)量太少,產(chǎn)熱不足以進(jìn)一步推高電芯溫度至下一個(gè)熱反應(yīng),如SEI膜分解;
(2)一些熱反應(yīng)在低溫狀態(tài)下的速率過(guò)低,產(chǎn)熱速度甚至趕不上電芯散熱速度,因此不足以造成危險(xiǎn),如負(fù)極與電解液的反應(yīng);
(3)鋰很危險(xiǎn),但前提是電芯嚴(yán)重析鋰;燃燒很可怕,但前提是正極分解產(chǎn)氧或者空氣大量進(jìn)入電芯內(nèi)環(huán)境。因此并非溫度達(dá)到,電芯就會(huì)進(jìn)入熱失控。
也就是說(shuō),單純根據(jù)以上熱反應(yīng)來(lái)研究電芯的安全性,還是有一些照本宣科的感覺(jué)。正如擁有多年咨詢(xún)經(jīng)驗(yàn)的中德睿老師陳林所言:對(duì)于電芯安全性的討論,最好是以常見(jiàn)的各項(xiàng)安規(guī)測(cè)試的失效原理為突破口,了解各項(xiàng)測(cè)試的“失效短板”在哪里,再針對(duì)性的進(jìn)行改善。
本文的主體內(nèi)容,就是以鋰離子電池常見(jiàn)的六項(xiàng)安規(guī)測(cè)試(熱沖擊、針刺、重物沖擊、過(guò)充、過(guò)放、外短路)為背景,優(yōu)先介紹其失效原理,并根據(jù)失效原理的分析提出改善方案。
安規(guī)原理及改善
1、熱沖擊
測(cè)試條件
電池充滿(mǎn)電后130℃(150℃)高溫存儲(chǔ)10min(30min)
失效原理
高溫存儲(chǔ)引發(fā)隔膜嚴(yán)重收縮,進(jìn)而造成正負(fù)極大面積內(nèi)短路并產(chǎn)生大量的熱,當(dāng)電池溫度超過(guò)熱失控溫度時(shí),起火爆炸。
用因果鏈圖描述失效原理如下:
改善方案
本篇文章的所有改善方案,都嚴(yán)格的基于對(duì)上面的“因果鏈圖”的分析。
接下來(lái)我們就以上述的因果鏈圖為基礎(chǔ),仔細(xì)思考一下熱沖擊的改善方案:
針對(duì)“電池被加熱”的改善
把上述內(nèi)容翻譯過(guò)來(lái)就是:電池在進(jìn)行熱沖擊時(shí),可以做到不被加熱到那么高的溫度嗎?
雖然這一點(diǎn)并不容易做到,但是文武依舊可以想象到一些概念性的方法,例如在電池中加入一些高比熱容的材料,從而減緩電池內(nèi)部溫升的速度,或者在電池包裝盒上涂覆一層絕熱材料,讓外界的熱量不至于過(guò)快的傳遞給電池內(nèi)部。
當(dāng)然,以上的改善并非一定工業(yè)可行或者對(duì)我們鋰電人有多么大的深入研究?jī)r(jià)值,文武將其寫(xiě)出,一是為了擴(kuò)寬大家的思路,另外也是為了展示因果鏈分析的價(jià)值。
針對(duì)“隔膜熱收縮”的改善
如何避免隔膜在熱沖擊條件下的熱收縮,是熱沖擊改善的關(guān)鍵點(diǎn)。
PE材質(zhì)的隔膜熔點(diǎn)大概在130℃,而PP材質(zhì)的隔膜熔點(diǎn)為160℃左右。也就是說(shuō),如果隔膜為PP或PP/PE復(fù)合材質(zhì),則高溫存儲(chǔ)不足以造成隔膜收縮,也就無(wú)法引發(fā)后續(xù)的正負(fù)極內(nèi)短路和進(jìn)一步放熱,電池在熱沖擊下也就是安全的。
PE材質(zhì)隔膜130℃30min后嚴(yán)重熔化
PP/PE/PP三層隔膜在130℃30min后變化很小
在電池進(jìn)行了熱沖擊測(cè)試后,可以通過(guò)測(cè)試其電壓來(lái)簡(jiǎn)單判斷隔膜是否已經(jīng)大面積熔化,同樣是通過(guò)了熱沖擊的兩組電池,依舊可以維持幾乎滿(mǎn)電電壓的電池安全性,自然是要高于熱沖擊后已經(jīng)變?yōu)?V的電池。
對(duì)于PE涂陶瓷隔膜而言,雖然其收縮的程度低于PE基材隔膜,但是依舊無(wú)法抗住130℃30min的考驗(yàn),因此風(fēng)險(xiǎn)依舊存在。
針對(duì)“正負(fù)極短路”的改善
有沒(méi)有方法在隔膜已經(jīng)收縮的條件下,讓正負(fù)極不會(huì)短路呢?只要正負(fù)極不短路,電池內(nèi)部就不會(huì)產(chǎn)生額外的熱,從而避免電池的熱失控。
正常情況下,隔膜是正負(fù)極間的唯一阻隔物,隔膜熔化了又想讓正負(fù)極不短路,那就只能是在正負(fù)極之間加一些其它物質(zhì)了,例如可以考慮極片上涂覆PTC熱敏材料,熱沖擊時(shí)雖然隔膜不在了,但是熱敏材料依舊可以繼續(xù)阻斷正負(fù)極短路。
針對(duì)“產(chǎn)生大量熱”的改善
指望著電芯在130℃時(shí)大面積內(nèi)短路卻不產(chǎn)生大量熱,應(yīng)該比較困難,可能的改善方案是想辦法在電芯中增加導(dǎo)熱層,從而將短路產(chǎn)生的熱量盡快傳導(dǎo)出去。
針對(duì)“熱失控”的改善
電芯在130℃下內(nèi)短路并進(jìn)一步升高了溫度,此時(shí)還需要電芯不會(huì)發(fā)生熱失控,那么自然需要熱穩(wěn)定性很好的材料。在上面“熱失控原理”的內(nèi)容中文武曾提到,幾乎電芯中所有的材料在高溫下都是不穩(wěn)定的,那是否需要把所有材料都換一遍呢?
雖然SEI膜分解溫度及負(fù)極與電解液的副反應(yīng)溫度都比較低,但是二者的速度也很慢,即便發(fā)生,也不足以造成電芯的熱失控。
滿(mǎn)電狀態(tài)的石墨負(fù)極熱失控溫度在250℃以上,熱沖擊+內(nèi)短路不足以造成如此高的溫度,因此負(fù)極并非熱沖擊的失效短板。與之相比較,正極在滿(mǎn)充狀態(tài)下則危險(xiǎn)了很多:
當(dāng)滿(mǎn)電態(tài)鈷酸鋰+電解液的溫度超過(guò)180℃時(shí),二者就會(huì)反應(yīng)并產(chǎn)生大量的熱,從而引發(fā)電池的熱失控。因此與負(fù)極相比,正極的改善才是規(guī)避電池發(fā)生熱失控的短板。
對(duì)于正極而言,其不穩(wěn)定性主要體現(xiàn)在滿(mǎn)充狀態(tài)下分解產(chǎn)氧,不同種類(lèi)的滿(mǎn)充正極材料在高溫下的產(chǎn)氧差異,可以用下面的兩張圖來(lái)展示:
從上面兩張圖中可以看出,磷酸鐵鋰、錳酸鋰的分解溫度比較高,同時(shí)產(chǎn)氧量非常少,因此用其為正極的鋰離子電池,不論熱沖擊還是其他安規(guī)測(cè)試,安全性都會(huì)大幅提高。
而對(duì)于高鎳三元和鈷酸鋰而言,其在高溫滿(mǎn)電狀態(tài)下大量產(chǎn)氧是難以避免的,包覆、減小比表面積等處理方法或許對(duì)結(jié)果有些許改善,但是無(wú)法從根本上提高材料的安全性能。
除此之外,如果電解液溶劑的沸點(diǎn)較低或與正負(fù)極更容易發(fā)生副反應(yīng),則在熱沖擊時(shí)更容易將電池的包裝盒沖開(kāi),造成電芯內(nèi)環(huán)境與外界氧大面積接觸,從而大幅增加熱沖擊失效的概率。
疑惑:130℃內(nèi)短路,都不足以讓電池?zé)崾Э貑幔?/span>
根據(jù)經(jīng)驗(yàn)我們知道:很多時(shí)候我們使用的是PE或者PE涂陶瓷隔膜,此時(shí)電芯做熱沖擊必然內(nèi)短路,但大部分時(shí)候,熱沖擊都是一項(xiàng)不難通過(guò)的安規(guī)測(cè)試,也就是說(shuō),130℃的電芯內(nèi)短路,都不足以造成熱失控,這與針刺(造成短路)后電芯極易熱失控的結(jié)果相違,這是為什么?
“內(nèi)短路”實(shí)際上是一個(gè)比較寬泛的概念,具體而言,電芯內(nèi)短路一共有四種形式,各種形式的接觸電阻如下:
短路點(diǎn)的接觸電阻過(guò)大,則整體短路電流會(huì)比較?。欢搪伏c(diǎn)接觸電阻過(guò)小,則雖然短路電流變大,但是接觸點(diǎn)由于電阻過(guò)小而產(chǎn)熱不多。綜合來(lái)講,短路點(diǎn)接觸電阻與電芯內(nèi)阻接近時(shí),才會(huì)產(chǎn)生最大的熱量。
對(duì)于電池的熱失控,不僅需要考慮產(chǎn)熱,還需要同時(shí)考慮散熱的情況。銅箔和鋁箔內(nèi)短路雖然電流很大、產(chǎn)熱很多,但是二者都是熱的良導(dǎo)體,熱量無(wú)法聚集,不足以造成局部高溫和引發(fā)熱失控。而鋁箔與負(fù)極的短路才是最危險(xiǎn)的,原因之一是產(chǎn)熱大,二是石墨相對(duì)金屬而言散熱慢。
在熱沖擊安規(guī)測(cè)試中,隔膜熔化后內(nèi)短路的主要形式是正極對(duì)負(fù)極、鋁箔對(duì)銅箔,前者的接觸電阻為歐姆級(jí),產(chǎn)生的電流僅為數(shù)安倍(上面的熱沖擊隔膜熔化電芯拆解圖片,負(fù)極還有大面積的金黃色,說(shuō)明雖然發(fā)生了內(nèi)短路,但是電都沒(méi)有放完),后者產(chǎn)生了熱量又無(wú)法聚集,因此,熱沖擊時(shí)候的內(nèi)短路,往往不足以引發(fā)電芯熱失控。
熱沖擊總結(jié)
失效原理:熱沖擊造成隔膜收縮熔化引發(fā)電芯內(nèi)短路
關(guān)鍵改善點(diǎn):隔膜材質(zhì)
可能改善點(diǎn):正極穩(wěn)定性、電解液穩(wěn)定性
頭腦風(fēng)暴改善點(diǎn):提高電芯比熱容、在正負(fù)極表面涂覆熱敏材料
2、針刺
測(cè)試條件
在電池滿(mǎn)充電后,用勻速運(yùn)動(dòng)的鋼釘將其主體刺破
失效原理
鋼釘刺破電芯主體,由此造成正負(fù)極間短路,短路點(diǎn)集中于鋼針刺破的很小區(qū)域中,產(chǎn)生的熱量高度聚集,從而造成電芯熱失控。
用因果鏈圖描述失效原理如下:
改善方案
針對(duì)“鋼針刺破主體”的改善
(這段純是湊數(shù)的)
針對(duì)“鋼針引發(fā)短路”的改善
鋼針刺破電芯主體并引發(fā)嚴(yán)重的內(nèi)短路,可以說(shuō)是針刺熱失控的根本原因,鋼針刺破電芯主體后,內(nèi)部示意圖如下:
此時(shí)鋼針必然與正負(fù)極接觸,由于鋼針是導(dǎo)體,因此一定會(huì)造成正負(fù)極短路,因此想讓鋼針不引發(fā)短路,只能寄托于讓此時(shí)的鋼針變成絕緣體。
對(duì)應(yīng)的概念性解決方案是存在的:在電芯殼體內(nèi)部涂覆一層絕緣層,當(dāng)鋼針刺破殼體時(shí),絕緣層會(huì)將鋼針包裹,從而讓刺入電芯后的鋼針絕緣。
上述改善的實(shí)際效果不易驗(yàn)證,但使用塑料針針刺電芯后,電芯很難起火爆炸卻是容易驗(yàn)證的:
當(dāng)使用了塑料針后,電芯電壓在針刺后僅是緩慢下降,說(shuō)明刺針絕緣確實(shí)可以改善針刺結(jié)果。
針對(duì)“短路點(diǎn)升溫”的改善
針刺之所以是最難的安規(guī)測(cè)試,主要在于刺破點(diǎn)位置短路造成的集中高溫。由文武在前文所講的熱失效原理我們知道:電芯中真正的熱失控鏈?zhǔn)椒磻?yīng)并不是材料間的互相加溫或反應(yīng)傳遞,而是局部熱失控極易造成整體熱失控。
除了局部超高溫外,刺針引發(fā)內(nèi)短路的情況也非常復(fù)雜和危險(xiǎn):電芯被刺破后,隔膜很容易由于過(guò)熱而發(fā)生大面積的熔化:
銅鋁箔在針刺后容易產(chǎn)生批鋒,敷料也可能隨著脫落,且正負(fù)極片的層疊結(jié)構(gòu)也會(huì)由于刺針的壓迫而產(chǎn)生變化:
因此,針刺后的內(nèi)短路狀態(tài)并不像熱沖擊那樣規(guī)范(正對(duì)負(fù),鋁對(duì)銅),而是可能同時(shí)存在包括鋁箔對(duì)負(fù)極在內(nèi)的四種情況,這無(wú)疑是非常危險(xiǎn)的,同時(shí)也讓針刺實(shí)驗(yàn)的再現(xiàn)性變差。
我們可以總結(jié)一下,針刺內(nèi)短路溫升的根本原因,在于發(fā)生了(包括鋁箔與負(fù)極間的)復(fù)雜內(nèi)短路及大量熱量在刺破點(diǎn)的聚集,根據(jù)這一原理,有以下可能性的解決方案:
(1)有沒(méi)有一種在針刺時(shí)不會(huì)產(chǎn)生或者少產(chǎn)生毛刺的鋁箔?例如大孔洞的鋁箔或者有涂層的鋁箔會(huì)否對(duì)針刺有所改善。
(2)有沒(méi)有方法降低鋁箔與負(fù)極短路間的短路電流:首先可以想到的是對(duì)鋁箔表面進(jìn)行處理,增加其與負(fù)極接觸時(shí)的電阻;
其次就是我們比較熟悉的馬甲結(jié)構(gòu),馬甲處直接為鋁箔與銅箔內(nèi)短路,二者接觸電阻僅為鋁箔與負(fù)極間的百分之一,可以很大程度的對(duì)內(nèi)短路電流進(jìn)行分流,從而顯著改善針刺。
使用負(fù)極或銅箔收尾結(jié)構(gòu)也有可能對(duì)針刺產(chǎn)生改善,此時(shí)刺針會(huì)先刺破負(fù)極,從而可能優(yōu)先引發(fā)銅箔與正極間的短路,并分散短路電流。
(3)有沒(méi)有辦法讓鋁箔與負(fù)極在針刺時(shí)干脆不接觸?如果能將單層極片做的很硬以至于針刺時(shí)不會(huì)輕易變形,或者讓隔膜擁有很高的強(qiáng)度和熔點(diǎn),或許可以達(dá)到這一目標(biāo)。
(4)有沒(méi)有方法提高電芯的散熱?針刺與短路、熱沖擊等最大的差異在于短路時(shí)電芯巨大的能量都瞬間在局部釋放,而釋放的原因又以鋁箔與負(fù)極短路為主;因此如果可以大幅提升負(fù)極的導(dǎo)熱性,甚至讓其導(dǎo)熱性接近金屬,那么鋁箔與負(fù)極內(nèi)短路的危害,就真的與鋁箔對(duì)銅箔類(lèi)似了。
就電芯層面而言,電芯層數(shù)少、更薄則相當(dāng)于降低了針刺后鋁箔與負(fù)極的接觸機(jī)會(huì),一些又薄又大的鈷酸鋰電芯甚至有直接通過(guò)針刺的可能。
針對(duì)“正極分解”的改善
根據(jù)實(shí)驗(yàn)我們知道,鐵鋰&錳酸鋰正極搭配石墨負(fù)極是很容易通過(guò)針刺的,這也認(rèn)證了正極才是電池內(nèi)短路后安全性的關(guān)鍵。同理,在三元、鈷酸鋰中摻混或包覆一些鐵鋰或錳酸鋰,也可能對(duì)針刺有顯著的改善效果。
未包覆安全材料的球形三元,針刺通過(guò)率0%
包覆了10%鐵&錳基材料的球形三元,針刺通過(guò)率大幅提高
針對(duì)“熱失控”的改善
電芯針刺熱失控時(shí),會(huì)噴出大量燃燒狀態(tài)的電解液,因此,如果電解液是阻燃的,則可能會(huì)抑制針刺的熱失控。
阻燃電解液主要可分為兩大方向,一個(gè)是將溶劑中原有的低閃點(diǎn)線(xiàn)狀酯改為環(huán)狀酯(同時(shí)可能也需要變更鋰鹽),一個(gè)是在溶劑中加入阻燃添加劑,主要有磷系、鹵系和復(fù)合阻燃劑幾大類(lèi)。
除了使用阻燃電解液外,選擇阻燃隔膜也可以對(duì)針刺有一定改善,但由于隔膜的燃燒不是針刺失效的根本原因,因此僅能夠降低針刺熱失控后的火勢(shì),想達(dá)到顯著改善效果還需要配合其它改善方法。
疑惑:為什么網(wǎng)上很多資料都顯示負(fù)極的穩(wěn)定溫度低于正極?而本文卻頻繁說(shuō)正極才是安全性的關(guān)鍵?
在文武檢索本文的參考資料時(shí),也發(fā)現(xiàn)了大量的資料顯示負(fù)極與電解液的反應(yīng)溫度更低,例如下面這張流傳比較廣泛的電芯內(nèi)部各種材料的高溫產(chǎn)熱圖:
而本文的熱沖擊及針刺內(nèi)容,皆將正極作為改善關(guān)鍵點(diǎn),則有以下兩個(gè)原因:
(1)實(shí)驗(yàn)證明鐵鋰+石墨電芯的高溫穩(wěn)定性,遠(yuǎn)高于三元+石墨的高溫穩(wěn)定性,因此負(fù)極確實(shí)不是常規(guī)體系中高溫穩(wěn)定性的短板;
(2)正極若不穩(wěn)定,會(huì)釋放氧氣,這對(duì)于目前的液態(tài)電解質(zhì)體系是非常危險(xiǎn)的,而負(fù)極即便不穩(wěn)定,也只是單純產(chǎn)熱而已,與釋放氧氣的危險(xiǎn)程度不可同日而語(yǔ)。
至于負(fù)極與電解液之間的反應(yīng),實(shí)際自化成就已開(kāi)始并貫穿電池壽命始終,實(shí)驗(yàn)室測(cè)試出的放熱起始溫度較低也屬正常情況。綜合以上因素,本文認(rèn)為在諸多安規(guī)測(cè)試中,失效的短板在于正極而非負(fù)極。
針刺總結(jié)
失效原理:復(fù)雜內(nèi)短路造成的局部高溫
關(guān)鍵改善點(diǎn):馬甲結(jié)構(gòu),正極穩(wěn)定性
可能改善點(diǎn):高穿刺強(qiáng)度及熔點(diǎn)的隔膜,薄且大的電芯形狀,負(fù)極收尾結(jié)構(gòu),阻燃電解液,阻燃隔膜
頭腦風(fēng)暴改善點(diǎn):內(nèi)層殼體的絕緣包覆層,足夠硬的極片,提高負(fù)極散熱,變更鋁箔表面材質(zhì)
3、重物沖擊
測(cè)試條件
將一根金屬棒橫放在電芯表面,重錘從空中落下并砸在金屬棒上
失效原理
金屬棒巨大的沖力會(huì)將電芯砸出印記或者直接砸斷,進(jìn)而引發(fā)電芯內(nèi)短路。
用因果鏈圖描述失效原理如下:
改善方案
針對(duì)“金屬棒沖擊”或“電芯變形”的改善
(這是湊數(shù)信息的最后一次出現(xiàn)了)
針對(duì)“重物沖擊后電芯損傷或斷裂”的改善
如果可以保證電芯在重物沖擊后完好無(wú)損,那后續(xù)的風(fēng)險(xiǎn)也就不存在了,這一方向也是改善重物沖擊的主要措施:
(1)電芯尺寸的影響:電芯越寬、越厚,就越容易吸收掉金屬棒的沖擊能量,而窄的、薄的電芯,則容易一砸就斷,風(fēng)險(xiǎn)上升。當(dāng)然,如果沖擊能量過(guò)高,則電芯尺寸的改善效果有限。
(2)電芯剛度的影響:電芯做到“硬邦邦”,就好比練就了“槍扎一個(gè)點(diǎn),刀砍一條印”的鐵布衫,重物沖擊后可能會(huì)毫發(fā)無(wú)損;電芯做的“軟綿綿”,又好似以巧破千斤,可以對(duì)金屬棒的沖擊力形成緩沖,也可以起到改善效果。
當(dāng)然一個(gè)型號(hào)到底硬度做到什么程度最容易通過(guò)重物沖擊,也與其尺寸密切相關(guān),按文武有限的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)而言,窄的電芯軟一點(diǎn)(類(lèi)似于以巧破千斤),寬的電芯硬一些(就是讓你砸不斷)會(huì)好一些。
(3)隔膜的機(jī)械強(qiáng)度:雖然重物沖擊時(shí)電芯可以不被砸斷,但是內(nèi)部依舊會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的變形,如下所示:
上圖重物沖擊前,下圖重物沖擊后
為了保證重物沖擊后不發(fā)生大面積的內(nèi)短路,因此隔膜也需要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和失效應(yīng)變。
(4)電芯內(nèi)部增加緩沖材料:例如可以在隔膜表面涂覆一層仿珍珠層涂層,當(dāng)受到重物沖擊時(shí),涂層間會(huì)產(chǎn)生滑動(dòng)從而減弱沖擊對(duì)隔膜及電芯結(jié)構(gòu)的損傷。
針對(duì)“電芯內(nèi)短路”的改善
重物沖擊在將電芯損傷或砸斷后,內(nèi)短路的情況要比針刺輕微很多:如果電芯沒(méi)有砸斷,則金屬棒與正負(fù)極片的接觸面很小;如果電芯被砸斷,金屬棒也難以與正負(fù)極片持續(xù)密切接觸。
而對(duì)應(yīng)的改善措施,也與上文中針刺后避免電芯內(nèi)短路一樣,屬于一些概念性的方案,不再?gòu)?fù)述。
重物沖擊總結(jié)
失效原理:金屬棒沖擊導(dǎo)致電池內(nèi)部材料、結(jié)構(gòu)失效并造成內(nèi)短路
關(guān)鍵改善點(diǎn):電芯形狀,電芯硬度
可能改善點(diǎn):正極穩(wěn)定性,隔膜機(jī)械強(qiáng)度
頭腦風(fēng)暴改善點(diǎn):電芯中增加緩沖物質(zhì)