Krahasuar me bateritë e tjera cilindrike dhe katrore, paketim fleksibëlbateri litiumpo bëhen gjithnjë e më të njohura në përdorim për shkak të avantazheve të dizajnit fleksibël të madhësisë dhe densitetit të lartë të energjisë. Testimi i qarkut të shkurtër është një mënyrë efektive për të vlerësuar bateritë e litiumit me paketim fleksibël. Ky punim analizon modelin e dështimit të testit të qarkut të shkurtër të baterisë për të gjetur faktorët kryesorë që ndikojnë në dështimin e qarkut të shkurtër; analizon modelin e dështimit duke kryer verifikimin e shembullit në kushte të ndryshme dhe jep propozime për të përmirësuar sigurinë e baterive të litiumit me paketim fleksibël.
Dështimi i qarkut të shkurtër të fleksibilitpaketimi i baterive litiumzakonisht përfshin rrjedhjen e lëngjeve, plasaritjen e thatë, zjarrin dhe shpërthimin. Rrjedhja dhe plasaritja e thatë zakonisht ndodhin në zonën e dobët të paketimit të gomës, ku plasaritja e thatë e paketës së aluminit mund të shihet qartë pas provës; zjarri dhe shpërthimi janë aksidente më të rrezikshme të prodhimit të sigurisë dhe shkaku është zakonisht një reagim i dhunshëm i elektrolitit në kushte të caktuara pas plasaritjes së thatë të plastikës së aluminit. Kështu, krahasuar me testin e qarkut të shkurtër të baterisë së litiumit me paketim fleksibël, gjendja e paketës prej alumini-plastikë është faktori kryesor që çon në dështim.
Në një provë të qarkut të shkurtër, tensioni i qarkut të hapur tëbaterimenjëherë bie në zero, ndërsa një rrymë e madhe kalon nëpër qark dhe krijohet nxehtësi xhaul. Madhësia e nxehtësisë xhaul varet nga tre faktorë: rryma, rezistenca dhe koha. Megjithëse rryma e qarkut të shkurtër ekziston për një periudhë të shkurtër kohore, një sasi e madhe nxehtësie mund të gjenerohet ende për shkak të rrymës së lartë. Kjo nxehtësi lëshohet ngadalë në një periudhë të shkurtër kohore (zakonisht disa minuta) pas qarkut të shkurtër, duke rezultuar në një rritje të temperaturës së baterisë. Me rritjen e kohës, nxehtësia e xhaulit shpërndahet kryesisht në mjedis dhe temperatura e baterisë fillon të bjerë. Kështu, supozohet se dështimi i qarkut të shkurtër të baterisë në përgjithësi ndodh në momentin e qarkut të shkurtër dhe në një periudhë relativisht të shkurtër kohore më pas.
Fenomeni i fryrjes së gazit ndodh shpesh në testin e qarkut të shkurtër të baterisë së litiumit me paketim fleksibël, i cili duhet të shkaktohet nga arsyet e mëposhtme. E para është paqëndrueshmëria e sistemit elektrokimik, dmth, dekompozimi oksidativ ose reduktues i elektrolitit i shkaktuar nga rryma e lartë që kalon përmes ndërfaqes ndërmjet elektrodës dhe elektrolitit, dhe produktet e gazit mbushen në paketimin alumini-plastik. Fryrja e prodhimit të gazit e shkaktuar nga kjo arsye është më e dukshme në kushtet e temperaturës së lartë, sepse reaksionet anësore të dekompozimit të elektrolitit kanë më shumë gjasa të ndodhin në temperatura të larta. Për më tepër, edhe nëse elektroliti nuk i nënshtrohet reaksioneve anësore të dekompozimit, ai mund të avullohet pjesërisht nga nxehtësia Joule, veçanërisht për përbërësit elektrolit me presion të ulët avulli. Fryrja e prodhimit të gazit e shkaktuar nga ky shkak është më e ndjeshme ndaj temperaturës, dmth., fryrja në thelb zhduket kur temperatura e qelizës bie në temperaturën e dhomës. Sidoqoftë, pavarësisht nga shkaku i prodhimit të gazit, presioni i rritur i ajrit brenda baterisë gjatë qarkut të shkurtër do të përkeqësojë plasaritjen e thatë të paketës alumini-plastike dhe do të rrisë probabilitetin e dështimit.
Bazuar në analizën e procesit dhe mekanizmit të dështimit të qarkut të shkurtër, siguria e litiumit të paketimit fleksibëlbateritëmund të përmirësohet nga aspektet e mëposhtme: optimizimi i sistemit elektrokimik, zvogëlimi i rezistencës pozitive dhe negative të veshit dhe përmirësimi i forcës së paketimit alumini-plastik. Optimizimi i sistemit elektrokimik mund të kryhet nga këndvështrime të ndryshme, si materiale aktive pozitive dhe negative, raporti i elektrodave dhe elektrolitit, në mënyrë që të përmirësohet aftësia e baterisë për t'i bërë ballë rrymës së lartë kalimtare dhe nxehtësisë së lartë për një kohë të shkurtër. Ulja e rezistencës së gomës mund të zvogëlojë gjenerimin dhe akumulimin e nxehtësisë Joule në këtë zonë dhe të zvogëlojë ndjeshëm ndikimin e nxehtësisë në zonën e dobët të paketimit. Përmirësimi i forcës së paketës alumini-plastike mund të arrihet duke optimizuar parametrat në procesin e prodhimit të baterive, duke reduktuar ndjeshëm shfaqjen e plasaritjeve të thata, zjarrit dhe shpërthimit.
Koha e postimit: Prill-13-2023