為了避免鋰離子電池在擠壓試驗(yàn)中發(fā)生熱失控，提高鋰離子電池的安全性，就需要對鋰離子電池在擠壓試驗(yàn)中發(fā)生熱失控的機(jī)理，進(jìn)行深入的研究，從而對鋰離子電池進(jìn)行針對性的安全設(shè)計(jì)，從而提升鋰離子電池在擠壓試驗(yàn)中的安全性。

18650電池主要由三部分組成：安全閥、卷芯和低碳鋼外殼。安全閥通常由正溫度系數(shù)材料、鋁安全閥和不銹鋼正極端子、氣體密封墊等組成，電芯由正極、負(fù)極和隔膜組成，在本試驗(yàn)中正極的活性物質(zhì)的成分為LiCoO2。軸向載荷的加載速度為5mm／min，所有的試驗(yàn)電池在試驗(yàn)之前都已經(jīng)完全放電（SOC＝0）。測試結(jié)果顯示，18650電池在軸向壓力測試中壓力呈現(xiàn)出緩慢上升——快速上升——輕微下降——快速上升的趨勢


 

對試驗(yàn)后的18650電池進(jìn)行拆解顯示，雖然電芯發(fā)生了嚴(yán)重的變形，但是正負(fù)極并沒有發(fā)生斷裂，反而是隔膜在距離上部邊緣1．3mm的位置出現(xiàn)了一個(gè)裂縫，這直接導(dǎo)致了電池發(fā)生短路，電壓突降，而這一裂縫可能是由于金屬箔鋒利的邊緣侵入造成的。此外隔膜的在一些位置厚度出現(xiàn)了很大的下降，這主要是由于凹陷的外殼擠壓電芯造成的。
 

從上述分析結(jié)果來看，軸向壓力下導(dǎo)致18650電池短路的可能原因主要有以下幾點(diǎn)：
 

1．外殼通過破裂的隔膜與正負(fù)極接觸

2．正負(fù)極通過破裂的隔膜接觸

3．正負(fù)極通過隔膜變薄的區(qū)域接觸

4．安全閥被擠壓，與電芯接觸