U poređenju sa drugim cilindričnim i kvadratnim baterijama, fleksibilno pakovanjelitijumske baterijepostaju sve popularniji u upotrebi zbog prednosti dizajna fleksibilne veličine i velike gustoće energije. Testiranje kratkog spoja je efikasan način za procjenu fleksibilnih litijumskih baterija. Ovaj rad analizira model kvara testa kratkog spoja baterije kako bi se otkrili glavni faktori koji utiču na kvar kratkog spoja; analizira model kvara izvodeći primjere verifikacije pod različitim uvjetima i daje prijedloge za poboljšanje sigurnosti fleksibilnog pakovanja litijumskih baterija.
Kvar kratkog spoja fleksibilnogpakovanje litijumskih baterijaobično uključuje curenje tečnosti, suvo pucanje, požar i eksploziju. Curenje i suhe pukotine obično se javljaju u slabom dijelu paketa s ušicama, gdje se suvo pucanje aluminijskog paketa može jasno vidjeti nakon ispitivanja; požar i eksplozija su opasnije sigurnosne proizvodne nesreće, a uzrok je obično burna reakcija elektrolita pod određenim uvjetima nakon suhog pucanja aluminijske plastike. Dakle, u poređenju sa testom kratkog spoja litijumske baterije sa fleksibilnom ambalažom, stanje aluminijumsko-plastične ambalaže je ključni faktor koji dovodi do kvara.
U testu kratkog spoja, napon otvorenog krugabaterijatrenutno pada na nulu, dok velika struja prolazi kroz kolo i stvara se džulova toplota. Veličina džulove toplote zavisi od tri faktora: struje, otpora i vremena. Iako struja kratkog spoja postoji kratko vrijeme, velika količina topline se još uvijek može stvoriti zbog velike struje. Ova toplota se polako oslobađa u kratkom vremenskom periodu (obično nekoliko minuta) nakon kratkog spoja, što dovodi do povećanja temperature baterije. Kako vrijeme raste, Joule toplina se uglavnom raspršuje u okolinu i temperatura baterije počinje opadati. Dakle, pretpostavlja se da do kratkog spoja baterije generalno dolazi u trenutku kratkog spoja iu relativno kratkom vremenskom periodu nakon toga.
Fenomen ispupčenja plina često se javlja u testu kratkog spoja litijumske baterije sa fleksibilnom ambalažom, što bi trebalo biti uzrokovano sljedećim razlozima. Prvi je nestabilnost elektrohemijskog sistema, odnosno oksidativno ili redukciono raspadanje elektrolita uzrokovano velikom strujom koja prolazi kroz interfejs između elektrode i elektrolita, a gasoviti proizvodi se pune u aluminijumsko-plastičnom pakovanju. Izbočenje proizvodnje plina uzrokovano ovim razlogom je očiglednije u uvjetima visoke temperature, jer je vjerojatnije da će se nuspojave raspadanja elektrolita pojaviti na visokim temperaturama. Osim toga, čak i ako elektrolit ne podliježe sporednim reakcijama raspadanja, može se djelomično ispariti Jouleovom toplinom, posebno za komponente elektrolita s niskim tlakom pare. Izbočenje proizvodnje plina uzrokovano ovim uzrokom je osjetljivije na temperaturu, tj. izbočenje u osnovi nestaje kada temperatura ćelije padne na sobnu temperaturu. Međutim, bez obzira na uzrok stvaranja plina, povišeni tlak zraka unutar baterije tokom kratkog spoja će pogoršati suho pucanje aluminijsko-plastične ambalaže i povećati vjerovatnoću kvara.
Na osnovu analize procesa i mehanizma kvara kratkog spoja, utvrđena je sigurnost fleksibilne litijumske ambalaže.baterijemože se poboljšati sa sljedećih aspekata: optimizacija elektrohemijskog sistema, smanjenje pozitivnog i negativnog otpora uha i poboljšanje čvrstoće aluminijumsko-plastične ambalaže. Optimizacija elektrohemijskog sistema može se izvesti iz različitih uglova, kao što su pozitivni i negativni aktivni materijali, odnos elektroda i elektrolit, kako bi se poboljšala sposobnost baterije da izdrži prolaznu veliku struju i kratkotrajnu visoku toplotu. Smanjenje otpora ušice može smanjiti generisanje i akumulaciju džulove toplote u ovoj oblasti i značajno smanjiti uticaj toplote na slabu oblast pakovanja. Poboljšanje čvrstoće aluminijsko-plastične ambalaže može se postići optimizacijom parametara u procesu proizvodnje baterija, značajno smanjujući pojavu suhog pucanja, požara i eksplozije.
Vrijeme objave: Apr-13-2023