Võrreldes teiste silindriliste ja ruudukujuliste patareidega, paindlik pakendliitiumakudmuutuvad üha populaarsemaks tänu paindliku suuruse disaini ja suure energiatiheduse eelistele.Lühise testimine on tõhus viis paindliku pakendiga liitiumakude hindamiseks.Käesolevas artiklis analüüsitakse aku lühisetesti rikkemudelit, et selgitada välja peamised lühistõrget mõjutavad tegurid;analüüsib rikkemudelit, viies läbi näidiskontrolli erinevates tingimustes ja teeb ettepanekuid painduva pakendiga liitiumakude ohutuse parandamiseks.
Painduva lühise rikeliitiumakude pakkiminehõlmab tavaliselt vedeliku leket, kuivpragunemist, tulekahju ja plahvatust.Lekkimine ja kuivpragunemine tekivad tavaliselt ümbrispaketi nõrgas piirkonnas, kus alumiiniumpaketi kuivpragunemine on pärast katset selgelt näha;tulekahju ja plahvatus on ohtlikumad ohutusega seotud tootmisõnnetused ning tavaliselt on põhjuseks elektrolüüdi äge reaktsioon teatud tingimustel pärast alumiiniumplasti kuivpragunemist.Seega, võrreldes elastse pakendi liitiumaku lühisetestiga, on alumiinium-plastpakendi seisukord võtmetegur, mis põhjustab rikke.
Lühise testis on avatud vooluahela pingeakulangeb hetkega nullini, samal ajal kui vooluringi läbib suur vool ja tekib džauli soojust.Joule'i soojuse suurus sõltub kolmest tegurist: voolutugevus, takistus ja aeg.Kuigi lühisvool eksisteerib lühikest aega, võib suure voolu tõttu siiski tekkida palju soojust.See soojus vabaneb aeglaselt pärast lühist lühikese aja jooksul (tavaliselt mõne minuti jooksul), mille tulemuseks on aku temperatuuri tõus.Aja pikenedes hajub džauli soojus peamiselt keskkonda ja aku temperatuur hakkab langema.Seega eeldatakse, et aku lühistõrge tekib üldjuhul lühise hetkel ja suhteliselt lühikese aja jooksul pärast seda.
Paindliku pakendiga liitiumaku lühisetestis esineb sageli gaasi väljapaisumise nähtust, mis peaks olema põhjustatud järgmistest põhjustest.Esimene on elektrokeemilise süsteemi ebastabiilsus, st elektrolüüdi oksüdatiivne või redutseeriv lagunemine, mis on põhjustatud elektroodi ja elektrolüüdi liidest läbivast suurest voolust ning gaasiproduktid täidetakse alumiiniumplastist pakendisse.Sellest tingitud gaasitootmise paisumine on kõrge temperatuuri tingimustes ilmsem, kuna kõrgetel temperatuuridel tekivad suurema tõenäosusega elektrolüütide lagunemise kõrvalreaktsioonid.Lisaks, isegi kui elektrolüüt ei läbi lagunemise kõrvalreaktsioone, võib see osaliselt aurustuda Joule'i kuumuse toimel, eriti madala aururõhuga elektrolüüdi komponentide puhul.Sellest tingitud gaasitootmise kühm on temperatuuri suhtes tundlikum, st kühm kaob põhimõtteliselt, kui raku temperatuur langeb toatemperatuurini.Kuid olenemata gaasi tootmise põhjusest süvendab lühise ajal aku sees tõusev õhurõhk alumiinium-plastpakendi kuivpragunemist ja suurendab rikke tõenäosust.
Lähtudes lühise rikke protsessi ja mehhanismi analüüsist, liitiumi painduva pakendi ohutuspatareidsaab täiustada järgmistest aspektidest: elektrokeemilise süsteemi optimeerimine, positiivse ja negatiivse kõrvatakistuse vähendamine ning alumiiniumplastist pakendi tugevuse parandamine.Elektrokeemilist süsteemi saab optimeerida erinevate nurkade alt, nagu positiivsed ja negatiivsed aktiivsed materjalid, elektroodide suhe ja elektrolüüt, et parandada aku võimet taluda mööduvat tugevat voolu ja lühiajalist kõrget kuumust.Kõrva takistuse vähendamine võib vähendada Joule'i soojuse teket ja akumuleerumist selles piirkonnas ning oluliselt vähendada kuumuse mõju pakendi nõrgale alale.Alumiinium-plastpakendi tugevust saab parandada aku tootmisprotsessi parameetrite optimeerimisega, vähendades oluliselt kuivpragude, tulekahju ja plahvatuse esinemist.
Postitusaeg: 13. aprill 2023