Diğer silindirik ve kare pillerle karşılaştırıldığında esnek ambalajlityum pillerEsnek boyut tasarımı ve yüksek enerji yoğunluğunun avantajları nedeniyle kullanımı giderek daha popüler hale geliyor. Kısa devre testi, esnek ambalaj lityum pillerini değerlendirmenin etkili bir yoludur. Bu makale, kısa devre arızasını etkileyen ana faktörleri bulmak için akü kısa devre testinin arıza modelini analiz etmektedir; Farklı koşullar altında örnek doğrulama yaparak arıza modelini analiz eder ve esnek ambalajlı lityum pillerin güvenliğini artıracak öneriler sunar.
Esnek kısa devre arızasılityum pillerin ambalajlanmasıgenellikle sıvı sızıntısı, kuru çatlama, yangın ve patlamayı içerir. Sızıntı ve kuru çatlama genellikle pabuç paketinin zayıf bölgesinde meydana gelir; burada alüminyum paketin kuru çatlaması testten sonra açıkça görülebilir; Yangın ve patlama daha tehlikeli güvenlik üretim kazalarıdır ve nedeni genellikle alüminyum plastiğin kuru çatlamasından sonra belirli koşullar altında elektrolitin şiddetli reaksiyonudur. Bu nedenle, esnek ambalajlı lityum pilin kısa devre testiyle karşılaştırıldığında, alüminyum-plastik paketin durumu arızaya yol açan temel faktördür.
Kısa devre testinde açık devre voltajıpildevreden büyük bir akım geçerken Joule ısısı üretilirken anında sıfıra düşer. Joule ısısının büyüklüğü üç faktöre bağlıdır: akım, direnç ve zaman. Kısa devre akımı kısa bir süreliğine mevcut olsa da, yüksek akım nedeniyle yine de büyük miktarda ısı üretilebilmektedir. Bu ısı, kısa devreden sonra kısa bir süre içinde (genellikle birkaç dakika) yavaşça serbest bırakılır ve akü sıcaklığının artmasına neden olur. Zaman arttıkça Joule ısısı büyük oranda çevreye dağılır ve akü sıcaklığı düşmeye başlar. Dolayısıyla pilin kısa devre arızasının genellikle kısa devre anında ve sonrasında nispeten kısa bir sürede meydana geldiği varsayılmaktadır.
Gaz şişkinliği olgusu sıklıkla esnek ambalajlı lityum pilin kısa devre testinde meydana gelir ve bunun aşağıdaki nedenlerden kaynaklanması gerekir. Birincisi, elektrokimyasal sistemin kararsızlığı, yani elektrot ile elektrolit arasındaki arayüzden geçen yüksek akımın neden olduğu elektrolitin oksidatif veya indirgeyici ayrışması ve gaz ürünlerinin alüminyum-plastik pakete doldurulmasıdır. Bu nedenden kaynaklanan gaz üretim şişkinliği, yüksek sıcaklık koşullarında daha belirgindir, çünkü elektrolit ayrışması yan reaksiyonlarının yüksek sıcaklıklarda meydana gelme olasılığı daha yüksektir. Ayrıca, elektrolit ayrışma yan reaksiyonlarına girmese bile, özellikle düşük buhar basıncına sahip elektrolit bileşenler için Joule ısısı ile kısmen buharlaşabilir. Bu nedenden kaynaklanan gaz üretim şişkinliği sıcaklığa daha duyarlıdır, yani şişkinlik temel olarak hücre sıcaklığı oda sıcaklığına düştüğünde kaybolur. Ancak gaz üretiminin nedeni ne olursa olsun, kısa devre sırasında akü içindeki yüksek hava basıncı, alüminyum-plastik paketin kuru çatlamasını şiddetlendirecek ve arıza olasılığını artıracaktır.
Kısa devre arızası sürecinin ve mekanizmasının analizine dayanarak, esnek ambalaj lityumunun güvenliğipillerşu yönlerden geliştirilebilir: elektrokimyasal sistemin optimize edilmesi, pozitif ve negatif kulak direncinin azaltılması ve alüminyum-plastik paketin mukavemetinin arttırılması. Elektrokimyasal sistemin optimizasyonu, pilin geçici yüksek akıma ve kısa süreli yüksek ısıya dayanma yeteneğini geliştirmek amacıyla pozitif ve negatif aktif malzemeler, elektrot oranı ve elektrolit gibi çeşitli açılardan gerçekleştirilebilir. Pabuç direncinin düşürülmesi, bu alandaki Joule ısı üretimini ve birikimini azaltabilir ve paketin zayıf alanındaki ısı etkisini önemli ölçüde azaltabilir. Alüminyum-plastik paketin dayanıklılığının artırılması, pil üretim sürecindeki parametrelerin optimize edilmesi ve kuru çatlama, yangın ve patlama oluşumunun önemli ölçüde azaltılmasıyla sağlanabilir.
Gönderim zamanı: Nis-13-2023