鋰枝晶刺穿隔膜的問題是鋰電池安全性中的一個(gè)關(guān)鍵問題。鋰枝晶是鋰離子電池充放電過程中，金屬鋰在不均勻沉積的情況下形成的針狀晶體。這些鋰枝晶如果生長(zhǎng)過長(zhǎng)，可能會(huì)刺穿電池內(nèi)部的隔膜，導(dǎo)致內(nèi)部短路，從而引發(fā)熱失控，甚至起火或爆炸。
鋰枝晶如何刺穿隔膜
鋰枝晶是電池內(nèi)部的金屬鋰在充電過程中不均勻沉積形成的固體物質(zhì)。當(dāng)電池在長(zhǎng)時(shí)間充電或者快速充電的情況下，鋰離子在電極表面的沉積可能不均勻，部分鋰離子沉積成針狀或者樹枝狀的鋰枝晶。這些鋰枝晶通常會(huì)向隔膜方向生長(zhǎng)，一旦長(zhǎng)到足夠長(zhǎng)，可能會(huì)穿透電池的隔膜。
電池隔膜一般由聚烯烴類材料(如聚乙烯PE或聚丙烯PP)制成，具有一定的隔離性和導(dǎo)電性，能防止電池正負(fù)極直接接觸。鋰枝晶穿透隔膜的過程是通過不斷生長(zhǎng)并在電池內(nèi)部形成尖銳的金屬針狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)隔膜施加壓力，最終刺穿隔膜，導(dǎo)致電池正負(fù)極直接接觸，引發(fā)短路。此時(shí)，電池內(nèi)部的電流無(wú)法控制，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的熱失控，甚至引發(fā)火災(zāi)或爆炸。
隔膜用振動(dòng)刀切割機(jī)的優(yōu)勢(shì)
傳統(tǒng)的隔膜切割方法一般依賴于機(jī)械刀具或激光切割等技術(shù)，而振動(dòng)刀切割機(jī)作為一種創(chuàng)新的技術(shù)，在隔膜切割方面具有以下幾個(gè)優(yōu)勢(shì)：
精度高，切割穩(wěn)定：振動(dòng)刀利用高頻振動(dòng)原理，通過震動(dòng)刀片與材料的接觸，能夠?qū)崿F(xiàn)非常精細(xì)的切割效果。這種技術(shù)不僅能精確切割出電池隔膜所需的形狀，而且能有效減少切割過程中對(duì)隔膜的拉伸或變形，保證隔膜的完整性和性能。
減少材料損耗：由于振動(dòng)刀切割技術(shù)能夠在較低的溫度下進(jìn)行精確切割，減少了由于熱影響導(dǎo)致的材料變形或損耗。相比傳統(tǒng)的激光切割，振動(dòng)刀對(duì)材料的熱影響區(qū)域較小，避免了因熱量過高而引發(fā)隔膜性能下降的風(fēng)險(xiǎn)。
提高生產(chǎn)效率：振動(dòng)刀切割機(jī)切割速度較快，并且能夠自動(dòng)調(diào)整切割力度，使得切割過程更為高效。同時(shí)，振動(dòng)刀切割機(jī)可以在多種復(fù)雜形狀的材料上進(jìn)行精密切割，適應(yīng)不同尺寸和形狀的隔膜需求，從而提高生產(chǎn)效率。
提高切割精度：振動(dòng)刀切割機(jī)采用的是高頻振動(dòng)技術(shù)，在切割過程中可以減少材料的損傷，避免了隔膜表面的粗糙或不平整，這對(duì)于電池隔膜的性能至關(guān)重要。
適應(yīng)性強(qiáng)：振動(dòng)刀切割機(jī)可以適應(yīng)各種不同厚度和材料的隔膜，如PE、PP、PTFE等，具有較好的適應(yīng)性和靈活性，可以滿足不同電池隔膜生產(chǎn)商的需求。
安全性高：由于振動(dòng)刀切割機(jī)的切割方式較為溫和，不容易引發(fā)電池隔膜的熱變形或材料損傷，且沒有激光切割時(shí)可能產(chǎn)生的熱損傷風(fēng)險(xiǎn)，從而提升了操作的安全性。
