隨著可持續(xù)能源需求的日益增長，鋰離子電池因其高能量密度、長使用壽命及較為成熟的技術，成為了當今電動汽車、可穿戴設備及可再生能源存儲系統(tǒng)中的核心儲能技術。然而，鋰離子電池在充放電過程中會經(jīng)歷復雜的物理和化學變化，其中包括電極材料顆粒的體積膨脹與收縮、應力與應變的積累等。這些變化不僅會影響電池的性能，如能量密度、循環(huán)壽命和安全性，還可能導致電池結構的破壞。
在鋰離子電池的充放電過程中，電極材料的晶體結構發(fā)生變化，導致顆粒內部應力的產生。應力的來源主要有以下幾種：體積變化引起的機械應力、界面應力、相變引起的應力。應力應變的積累會使鋰離子電池電極材料顆粒破裂與粉化，導致鋰離子電池的電導率下降、循環(huán)壽命縮短甚至可能引發(fā)電池熱失控。因此，研究鋰離子電池中應力應變對材料顆粒的影響，對于優(yōu)化電池設計、延長電池壽命和提高電池安全性具有重要意義。通過使用FDM-1650產品，我們可以測試粉體材料在不同壓力下的應力應變，從而快速了解到不同材料的性能。測試方案：
測試參數(shù)：實驗面積132.73mm2，樣品量0.6g（鈷酸鋰取1.5g），使用FDM-1650設備施加壓力，測試壓強范圍：10-350MPa，步進20MPa，穩(wěn)態(tài)模式測試。
圖：樣品厚度變化百分比
上圖表為四個樣品在不同壓強下測試的厚度變化百分比及樣品在測試過程中的形變量，其中不可逆形變量為穩(wěn)態(tài)模式最后一個點與初始點的厚度變化百分比。由圖可知，隨著壓強的增加，樣品的厚度逐漸減小，厚度變化百分比呈上升趨勢；隨著壓強的降低，樣品厚度出現(xiàn)反彈，不同種類的樣品彈性形變不同，其反彈的速度也不一樣。通過采用FDM-1650系列產品對幾款粉末進行施壓，測試不同材料的應力應變，從數(shù)據(jù)結果可以觀察到不同樣品的彈性形變不同。通過了解應力應變，可以進行材料的改性和優(yōu)化，通過優(yōu)化顆粒尺寸和形態(tài)、增強材料的結構穩(wěn)定性和提高材料的韌性，從而提高鋰離子電池的綜合性能。未來，隨著鋰離子電池技術的不斷發(fā)展，對材料顆粒的應力應變研究將更加深入，為開發(fā)高性能、長壽命的鋰離子電池提供有力支持。
手機版
關于我們
加入收藏
高級會員
已認證
