Salīdzinot ar citām cilindriskām un kvadrātveida baterijām, elastīgs iepakojumslitija baterijaskļūst arvien populārāki, pateicoties elastīga izmēra dizaina un augsta enerģijas blīvuma priekšrocībām. Īsslēguma pārbaude ir efektīvs veids, kā novērtēt elastīgā iepakojuma litija baterijas. Šajā rakstā analizēts akumulatora īssavienojuma testa atteices modelis, lai noskaidrotu galvenos faktorus, kas ietekmē īssavienojuma atteici; analizē atteices modeli, veicot piemēru verifikāciju dažādos apstākļos un sniedz priekšlikumus elastīgā iepakojuma litija bateriju drošības uzlabošanai.
Elastīgā īssavienojuma atteicelitija bateriju iepakojumsparasti ietver šķidruma noplūdi, sauso plaisāšanu, aizdegšanos un sprādzienu. Noplūde un sausā plaisāšana parasti rodas uzgaļa paketes vājajā zonā, kur pēc testa var skaidri redzēt alumīnija iepakojuma sauso plaisāšanu; ugunsgrēks un sprādziens ir bīstamāki drošības ražošanas negadījumi, un iemesls parasti ir vardarbīga elektrolīta reakcija noteiktos apstākļos pēc alumīnija plastmasas sausās plaisāšanas. Tādējādi, salīdzinot ar elastīgā iepakojuma litija akumulatora īssavienojuma testu, alumīnija-plastmasas iepakojuma stāvoklis ir galvenais faktors, kas izraisa atteici.
Īsslēguma pārbaudē atvērtās ķēdes spriegumsakumulatorsacumirklī nokrītas līdz nullei, kamēr caur ķēdi iet liela strāva un rodas džoula siltums. Džoula siltuma lielums ir atkarīgs no trim faktoriem: strāvas, pretestības un laika. Lai gan īssavienojuma strāva pastāv īsu laiku, lielas strāvas dēļ joprojām var rasties liels siltuma daudzums. Šis siltums lēnām izdalās īsā laika periodā (parasti dažu minūšu laikā) pēc īssavienojuma, kā rezultātā paaugstinās akumulatora temperatūra. Laikam pieaugot, džoula siltums galvenokārt tiek izkliedēts vidē un akumulatora temperatūra sāk kristies. Tādējādi tiek pieņemts, ka akumulatora īssavienojuma atteice parasti notiek īssavienojuma brīdī un salīdzinoši īsā laika periodā pēc tam.
Gāzes izspieduma parādība bieži rodas elastīga iepakojuma litija akumulatora īssavienojuma pārbaudē, ko vajadzētu izraisīt šādi iemesli. Pirmā ir elektroķīmiskās sistēmas nestabilitāte, ti, elektrolīta oksidatīvā vai reducējošā sadalīšanās, ko izraisa liela strāva, kas iet caur saskarni starp elektrodu un elektrolītu, un gāzes produkti tiek iepildīti alumīnija-plastmasas iepakojumā. Šī iemesla izraisītais gāzes ražošanas izspiedums ir acīmredzamāks augstas temperatūras apstākļos, jo elektrolītu sadalīšanās blakusreakcijas var notikt augstā temperatūrā. Turklāt, pat ja elektrolīts nenotiek sadalīšanās blakusreakcijās, to var daļēji iztvaikot džoula siltuma ietekmē, īpaši elektrolīta komponentiem ar zemu tvaika spiedienu. Šī iemesla izraisītais gāzes veidošanās izspiedums ir jutīgāks pret temperatūru, ti, izspiedums būtībā pazūd, kad šūnas temperatūra nokrītas līdz istabas temperatūrai. Tomēr neatkarīgi no gāzes ražošanas iemesla paaugstināts gaisa spiediens akumulatora iekšpusē īssavienojuma laikā pastiprinās alumīnija-plastmasas iepakojuma sauso plaisāšanu un palielinās atteices iespējamību.
Pamatojoties uz īssavienojuma atteices procesa un mehānisma analīzi, elastīgā litija iepakojuma drošībabaterijasvar uzlabot no šādiem aspektiem: elektroķīmiskās sistēmas optimizēšana, pozitīvās un negatīvās auss pretestības samazināšana un alumīnija-plastmasas iepakojuma stiprības uzlabošana. Elektroķīmiskās sistēmas optimizāciju var veikt no dažādiem leņķiem, piemēram, pozitīviem un negatīviem aktīviem materiāliem, elektrodu attiecības un elektrolīta, lai uzlabotu akumulatora spēju izturēt pārejošu lielu strāvu un īslaicīgu lielu karstumu. Izciļņa pretestības samazināšana var samazināt džoula siltuma veidošanos un uzkrāšanos šajā zonā un ievērojami samazināt siltuma ietekmi uz iepakojuma vājo zonu. Alumīnija-plastmasas iepakojuma stiprības uzlabošanu var panākt, optimizējot parametrus akumulatora ražošanas procesā, ievērojami samazinot sausās plaisāšanas, aizdegšanās un sprādziena rašanos.
Publicēšanas laiks: 13.04.2023