Palyginti su kitomis cilindrinėmis ir kvadratinėmis baterijomis, lanksti pakuotėličio baterijosdėl lankstaus dydžio dizaino ir didelio energijos tankio privalumų tampa vis populiaresni.Trumpojo jungimo bandymai yra veiksmingas būdas įvertinti lanksčias pakavimo ličio baterijas.Šiame darbe analizuojamas akumuliatoriaus trumpojo jungimo bandymo gedimo modelis, siekiant išsiaiškinti pagrindinius veiksnius, turinčius įtakos trumpojo jungimo gedimui;analizuoja gedimo modelį, atlikdamas pavyzdinę patikrą įvairiomis sąlygomis ir teikia pasiūlymus, kaip pagerinti lanksčios pakuotės ličio baterijų saugą.
Lanksčiojo trumpojo jungimo gedimasličio baterijų pakavimaspaprastai apima skysčio nutekėjimą, sausą įtrūkimą, gaisrą ir sprogimą.Nuotėkis ir sausas įtrūkimai dažniausiai atsiranda silpnoje antgalio pakuotės vietoje, kur po bandymo aiškiai matomas aliuminio paketo sausas įtrūkimas;gaisras ir sprogimas yra pavojingesnės saugos gamybos nelaimingi atsitikimai, o priežastis dažniausiai yra smarki elektrolito reakcija tam tikromis sąlygomis po aliuminio plastiko sauso įtrūkimo.Taigi, palyginti su lanksčios pakuotės ličio baterijos trumpojo jungimo bandymu, aliuminio-plastiko pakuotės būklė yra pagrindinis veiksnys, lemiantis gedimą.
Atliekant trumpojo jungimo bandymą, atvirosios grandinės įtampabaterijaakimirksniu nukrenta iki nulio, o per grandinę praeina didelė srovė ir susidaro Džaulio šiluma.Džaulio šilumos dydis priklauso nuo trijų veiksnių: srovės, varžos ir laiko.Nors trumpojo jungimo srovė egzistuoja trumpą laiką, dėl didelės srovės vis tiek gali susidaryti didelis šilumos kiekis.Ši šiluma lėtai išsiskiria per trumpą laiką (dažniausiai kelias minutes) po trumpojo jungimo, todėl pakyla akumuliatoriaus temperatūra.Laikui bėgant, Džaulio šiluma daugiausia išsisklaido į aplinką ir akumuliatoriaus temperatūra pradeda kristi.Taigi daroma prielaida, kad baterijos trumpojo jungimo gedimas dažniausiai įvyksta trumpojo jungimo momentu ir per santykinai trumpą laiką po jo.
Dujų išsipūtimo reiškinys dažnai atsiranda atliekant lanksčios pakuotės ličio akumuliatoriaus trumpojo jungimo bandymą, kurį turėtų sukelti šios priežastys.Pirmasis yra elektrocheminės sistemos nestabilumas, ty oksidacinis arba redukcinis elektrolito skilimas, kurį sukelia didelė srovė, einanti per sąsają tarp elektrodo ir elektrolito, o dujų produktai supilami į aliuminio-plastiko pakuotę.Dėl šios priežasties dujų gamybos išsipūtimas yra ryškesnis esant aukštai temperatūrai, nes esant aukštai temperatūrai dažniau įvyksta šalutinių elektrolitų skilimo reakcijos.Be to, net jei elektrolitas nevyksta šalutinių skilimo reakcijų, jis gali būti iš dalies išgarintas veikiant Džaulio šilumai, ypač elektrolito komponentams su mažu garų slėgiu.Dėl šios priežasties atsiradęs dujų gamybos išsipūtimas yra jautresnis temperatūrai, ty išsipūtimas iš esmės išnyksta, kai kameros temperatūra nukrenta iki kambario temperatūros.Tačiau, nepaisant dujų susidarymo priežasties, trumpojo jungimo metu padidėjęs oro slėgis akumuliatoriaus viduje sustiprins aliuminio-plastiko pakuotės sausą įtrūkimą ir padidins gedimo tikimybę.
Remiantis trumpojo jungimo gedimo proceso ir mechanizmo analize, lanksčios ličio pakuotės saugabaterijosgalima patobulinti šiais aspektais: optimizuoti elektrocheminę sistemą, sumažinti teigiamą ir neigiamą ausies pasipriešinimą bei pagerinti aliuminio-plastiko pakuotės stiprumą.Elektrocheminė sistema gali būti optimizuojama įvairiais kampais, tokiais kaip teigiamos ir neigiamos aktyviosios medžiagos, elektrodų santykis ir elektrolitas, kad būtų pagerintas akumuliatoriaus gebėjimas atlaikyti trumpalaikę didelę srovę ir trumpalaikį aukštą karštį.Sumažinus auselės pasipriešinimą, gali sumažėti Džaulio šilumos susidarymas ir kaupimasis šioje srityje bei žymiai sumažintas šilumos poveikis silpnajai pakuotės vietai.Aliuminio-plastiko pakuotės stiprumą galima pagerinti optimizuojant akumuliatoriaus gamybos proceso parametrus, žymiai sumažinant sauso įtrūkimo, gaisro ir sprogimo atsiradimą.
Paskelbimo laikas: 2023-04-13