Berbanding dengan bateri silinder dan persegi lain, pembungkusan fleksibelbateri litiumsemakin popular digunakan kerana kelebihan reka bentuk saiz fleksibel dan ketumpatan tenaga yang tinggi.Ujian litar pintas ialah cara yang berkesan untuk menilai bateri litium pembungkusan fleksibel.Kertas kerja ini menganalisis model kegagalan ujian litar pintas bateri untuk mengetahui faktor utama yang mempengaruhi kegagalan litar pintas;menganalisis model kegagalan dengan menjalankan pengesahan contoh di bawah keadaan yang berbeza dan memberikan cadangan untuk meningkatkan keselamatan bateri litium pembungkusan fleksibel.
Kegagalan litar pintas fleksibelpembungkusan bateri litiumbiasanya termasuk kebocoran cecair, keretakan kering, kebakaran dan letupan.Kebocoran dan keretakan kering biasanya berlaku di kawasan lemah pakej lug, di mana keretakan kering pakej aluminium dapat dilihat dengan jelas selepas ujian;kebakaran dan letupan adalah kemalangan pengeluaran keselamatan yang lebih berbahaya, dan punca biasanya tindak balas ganas elektrolit dalam keadaan tertentu selepas keretakan kering plastik aluminium.Oleh itu, berbanding ujian litar pintas bateri litium pembungkusan fleksibel, keadaan bungkusan aluminium-plastik adalah faktor utama yang membawa kepada kegagalan.
Dalam ujian litar pintas, voltan litar terbuka bagibateriserta-merta jatuh kepada sifar, manakala arus besar melalui litar dan haba Joule dijana.Magnitud haba Joule bergantung kepada tiga faktor: arus, rintangan dan masa.Walaupun arus litar pintas wujud untuk jangka masa yang singkat, sejumlah besar haba masih boleh dijana disebabkan oleh arus yang tinggi.Haba ini dibebaskan secara perlahan dalam tempoh yang singkat (biasanya beberapa minit) selepas litar pintas, mengakibatkan peningkatan suhu bateri.Apabila masa semakin meningkat, haba Joule terutamanya tersebar ke persekitaran dan suhu bateri mula menurun.Oleh itu, diandaikan bahawa kegagalan litar pintas bateri biasanya berlaku pada saat litar pintas dan dalam tempoh yang agak singkat selepas itu.
Fenomena gas membonjol sering berlaku dalam ujian litar pintas bateri litium pembungkusan fleksibel, yang sepatutnya disebabkan oleh sebab-sebab berikut.Yang pertama ialah ketidakstabilan sistem elektrokimia, iaitu, penguraian oksidatif atau reduktif elektrolit yang disebabkan oleh arus tinggi yang melalui antara muka antara elektrod dan elektrolit, dan produk gas diisi dalam bungkusan aluminium-plastik.Bonjolan pengeluaran gas yang disebabkan oleh sebab ini lebih jelas dalam keadaan suhu tinggi, kerana tindak balas sampingan penguraian elektrolit lebih berkemungkinan berlaku pada suhu tinggi.Di samping itu, walaupun elektrolit tidak mengalami tindak balas sampingan penguraian, ia mungkin sebahagiannya diwap oleh haba Joule, terutamanya untuk komponen elektrolit dengan tekanan wap yang rendah.Bonjolan pengeluaran gas yang disebabkan oleh sebab ini adalah lebih sensitif kepada suhu, iaitu, bonjolan pada dasarnya hilang apabila suhu sel jatuh ke suhu bilik.Walau bagaimanapun, tanpa mengira punca pengeluaran gas, tekanan udara tinggi di dalam bateri semasa litar pintas akan memburukkan keretakan kering bungkusan aluminium-plastik dan meningkatkan kebarangkalian kegagalan.
Berdasarkan analisis proses dan mekanisme kegagalan litar pintas, keselamatan litium pembungkusan fleksibelbateriboleh diperbaiki dari aspek berikut: mengoptimumkan sistem elektrokimia, mengurangkan rintangan telinga positif dan negatif, dan meningkatkan kekuatan pakej aluminium-plastik.Pengoptimuman sistem elektrokimia boleh dijalankan dari pelbagai sudut, seperti bahan aktif positif dan negatif, nisbah elektrod dan elektrolit, untuk meningkatkan keupayaan bateri untuk menahan arus tinggi sementara dan haba tinggi jangka pendek.Menurunkan rintangan lug boleh mengurangkan penjanaan dan pengumpulan haba Joule di kawasan ini dan dengan ketara mengurangkan kesan haba pada kawasan lemah bungkusan.Meningkatkan kekuatan pakej aluminium-plastik boleh dicapai dengan mengoptimumkan parameter dalam proses pembuatan bateri, dengan ketara mengurangkan kejadian keretakan kering, kebakaran dan letupan.
Masa siaran: Apr-13-2023