სხვა ცილინდრულ და კვადრატულ ბატარეებთან შედარებით, მოქნილი შეფუთვალითიუმის ბატარეებისულ უფრო და უფრო პოპულარული ხდება გამოყენებაში მოქნილი ზომის დიზაინისა და მაღალი ენერგიის სიმკვრივის უპირატესობების გამო. მოკლე ჩართვის ტესტირება ეფექტური გზაა მოქნილი შეფუთვის ლითიუმის ბატარეების შესაფასებლად. ეს ნაშრომი აანალიზებს ბატარეის მოკლე ჩართვის ტესტის წარუმატებლობის მოდელს, რათა გაირკვეს მოკლე ჩართვის უკმარისობაზე მოქმედი ძირითადი ფაქტორები; აანალიზებს წარუმატებლობის მოდელს მაგალითების შემოწმების ჩატარებით სხვადასხვა პირობებში და იძლევა წინადადებებს მოქნილი შეფუთვის ლითიუმის ბატარეების უსაფრთხოების გასაუმჯობესებლად.
მოქნილი მოკლე ჩართვის უკმარისობალითიუმის ბატარეების შეფუთვაჩვეულებრივ მოიცავს სითხის გაჟონვას, მშრალ ბზარს, ცეცხლს და აფეთქებას. გაჟონვა და მშრალი ბზარი, როგორც წესი, ხდება ლულის შეფუთვის სუსტ ადგილას, სადაც ტესტის შემდეგ ნათლად ჩანს ალუმინის პაკეტის მშრალი ბზარი; ხანძარი და აფეთქება უფრო საშიშია უსაფრთხოების წარმოების უბედური შემთხვევები და მიზეზი, როგორც წესი, არის ელექტროლიტის ძალადობრივი რეაქცია გარკვეულ პირობებში ალუმინის პლასტმასის მშრალი დაბზარვის შემდეგ. ამრიგად, მოქნილი შეფუთვის ლითიუმის ბატარეის მოკლე ჩართვის ტესტთან შედარებით, ალუმინის პლასტმასის პაკეტის მდგომარეობა არის მარცხის მთავარი ფაქტორი.
მოკლე შერთვის ტესტში, ღია ჩართვის ძაბვაბატარეამყისიერად ეცემა ნულამდე, ხოლო დიდი დენი გადის წრედში და წარმოიქმნება ჯოულის სითბო. ჯოულის სითბოს სიდიდე დამოკიდებულია სამ ფაქტორზე: დენი, წინააღმდეგობა და დრო. მიუხედავად იმისა, რომ მოკლე შერთვის დენი არსებობს ხანმოკლე პერიოდის განმავლობაში, მაღალი დენის გამო დიდი რაოდენობით სითბო მაინც შეიძლება წარმოიქმნას. ეს სითბო ნელა გამოიყოფა მოკლე დროში (ჩვეულებრივ რამდენიმე წუთში) მოკლე ჩართვის შემდეგ, რაც იწვევს ბატარეის ტემპერატურის მატებას. დროის მატებასთან ერთად, ჯოულის სითბო ძირითადად იფანტება გარემოში და ბატარეის ტემპერატურა იწყებს ვარდნას. ამრიგად, ვარაუდობენ, რომ ბატარეის მოკლე შერთვის უკმარისობა, როგორც წესი, ხდება მოკლე შერთვის მომენტში და ამის შემდეგ შედარებით მოკლე დროში.
გაზის ამობურცვის ფენომენი ხშირად ჩნდება მოქნილი შეფუთვის ლითიუმის ბატარეის მოკლე ჩართვის ტესტში, რაც გამოწვეული უნდა იყოს შემდეგი მიზეზებით. პირველი არის ელექტროქიმიური სისტემის არასტაბილურობა, ანუ ელექტროლიტის ოქსიდაციური ან რედუქციური დაშლა, რომელიც გამოწვეულია ელექტროდისა და ელექტროლიტის ინტერფეისის გავლით მაღალი დენით და აირის პროდუქტები ივსება ალუმინის პლასტმასის შეფუთვაში. ამ მიზეზით გამოწვეული გაზის წარმოების გამობერილობა უფრო აშკარაა მაღალი ტემპერატურის პირობებში, რადგან ელექტროლიტების დაშლის გვერდითი რეაქციები უფრო სავარაუდოა მაღალ ტემპერატურაზე. გარდა ამისა, იმ შემთხვევაშიც კი, თუ ელექტროლიტი არ განიცდის დაშლის გვერდით რეაქციებს, ის შეიძლება ნაწილობრივ აორთქლდეს ჯოულის სითბოს მიერ, განსაკუთრებით ელექტროლიტის კომპონენტებისთვის, ორთქლის დაბალი წნევით. ამ მიზეზით გამოწვეული გაზის წარმოქმნის გამობერილობა უფრო მგრძნობიარეა ტემპერატურის მიმართ, ანუ გამობურცულობა ძირითადად ქრება, როდესაც უჯრედის ტემპერატურა ეცემა ოთახის ტემპერატურამდე. თუმცა, მიუხედავად გაზის წარმოქმნის მიზეზისა, აკუმულატორის შიგნით ამაღლებული ჰაერის წნევა მოკლე ჩართვისას გაამწვავებს ალუმინის-პლასტმასის შეფუთვის მშრალ ბზარს და გაზრდის გაუმართაობის ალბათობას.
მოკლედ შერთვის უკმარისობის პროცესისა და მექანიზმის ანალიზზე დაყრდნობით, მოქნილი შეფუთვის ლითიუმის უსაფრთხოებაბატარეებიშეიძლება გაუმჯობესდეს შემდეგი ასპექტებიდან: ელექტროქიმიური სისტემის ოპტიმიზაცია, დადებითი და უარყოფითი ყურის წინააღმდეგობის შემცირება და ალუმინის პლასტმასის პაკეტის სიმტკიცის გაუმჯობესება. ელექტროქიმიური სისტემის ოპტიმიზაცია შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა კუთხით, როგორიცაა დადებითი და უარყოფითი აქტიური მასალები, ელექტროდების თანაფარდობა და ელექტროლიტი, რათა გააუმჯობესოს ბატარეის უნარი გაუძლოს გარდამავალ მაღალ დენს და ხანმოკლე მაღალ სითბოს. წვერის წინააღმდეგობის შემცირებამ შეიძლება შეამციროს ჯოულის სითბოს გამომუშავება და დაგროვება ამ მხარეში და მნიშვნელოვნად შეამციროს სითბოს ზემოქმედება პაკეტის სუსტ ზონაზე. ალუმინის პლასტმასის პაკეტის სიმტკიცის გაუმჯობესება შეიძლება მიღწეული იყოს ბატარეის წარმოების პროცესში პარამეტრების ოპტიმიზაციის გზით, რაც მნიშვნელოვნად ამცირებს მშრალი ბზარების, ხანძრის და აფეთქების წარმოქმნას.
გამოქვეყნების დრო: აპრ-13-2023