Más hengeres és négyzet alakú akkumulátorokhoz képest rugalmas csomagoláslítium akkumulátorokA rugalmas méretezés és a nagy energiasűrűség előnyei miatt egyre népszerűbbek a használatban. A rövidzárlati tesztelés hatékony módszer a rugalmas csomagolású lítium akkumulátorok értékelésére. Ez a cikk elemzi az akkumulátor rövidzárlati tesztjének hibamodelljét, hogy kiderítse a rövidzárlati meghibásodást befolyásoló fő tényezőket; elemzi a meghibásodási modellt különböző feltételek melletti példaellenőrzéssel, és javaslatokat tesz a rugalmas csomagolású lítium akkumulátorok biztonságának javítására.
A rugalmas rövidzárlati meghibásodásalítium akkumulátorok csomagolásaáltalában folyadékszivárgást, száraz repedést, tüzet és robbanást foglal magában. A szivárgás és a száraz repedés általában a füles csomag gyenge részén fordul elő, ahol a vizsgálat után jól látható az alumínium csomag száraz repedése; A tűz és a robbanás veszélyesebb biztonsági gyártási balesetek, és az ok általában az elektrolit heves reakciója bizonyos körülmények között az alumínium műanyag száraz repedés után. Így a rugalmas csomagolású lítium akkumulátor rövidzárlati tesztjéhez képest az alumínium-műanyag csomagolás állapota a kulcsfontosságú tényező a meghibásodáshoz.
Rövidzárlati vizsgálatnál a nyitott feszültséget aakkumulátorazonnal nullára csökken, miközben nagy áram halad át az áramkörön, és Joule hő keletkezik. A Joule hő nagysága három tényezőtől függ: áramerősségtől, ellenállástól és időtől. Bár a zárlati áram rövid ideig fennáll, a nagy áramerősség miatt még mindig nagy mennyiségű hő képződhet. Ez a hő a rövidzárlat után rövid időn belül (általában néhány perc) lassan felszabadul, ami az akkumulátor hőmérsékletének növekedését eredményezi. Az idő múlásával a Joule-hő főként a környezetbe oszlik, és az akkumulátor hőmérséklete csökkenni kezd. Feltételezhető tehát, hogy az akkumulátor rövidzárlati meghibásodása általában a rövidzárlat pillanatában és azt követően viszonylag rövid időn belül következik be.
A gáz kidudorodásának jelensége gyakran előfordul a rugalmas csomagolású lítium akkumulátor rövidzárlati tesztje során, amelyet a következő okok okozhatnak. Az első az elektrokémiai rendszer instabilitása, azaz az elektrolit oxidatív vagy reduktív bomlása, amelyet az elektróda és az elektrolit határfelületén áthaladó nagy áram okoz, és a gáztermékeket az alumínium-műanyag csomagolásba töltik. Az ebből adódó gáztermelési dudor magas hőmérsékleten szembetűnőbb, mert magas hőmérsékleten nagyobb valószínűséggel lépnek fel elektrolitbomlási mellékreakciók. Ezen túlmenően, még ha az elektroliton nem is megy keresztül bomlási mellékreakció, a Joule-hő hatására részben elpárologhat, különösen az alacsony gőznyomású elektrolitkomponensek esetében. Az ebből adódó gáztermelési dudor érzékenyebb a hőmérsékletre, azaz a dudor lényegében eltűnik, amikor a cella hőmérséklete szobahőmérsékletre csökken. Mindazonáltal, függetlenül a gázképződés okától, a rövidzárlat során az akkumulátor belsejében fellépő megnövekedett légnyomás súlyosbítja az alumínium-műanyag csomag száraz repedését és növeli a meghibásodás valószínűségét.
A rövidzárlati hiba folyamatának és mechanizmusának elemzése alapján a rugalmas csomagolású lítium biztonságaakkumulátoroka következő szempontok szerint javítható: az elektrokémiai rendszer optimalizálása, a pozitív és negatív fülellenállás csökkentése, valamint az alumínium-műanyag csomagolás szilárdságának javítása. Az elektrokémiai rendszer optimalizálása különböző szögekből végezhető el, például pozitív és negatív aktív anyagok, elektródaarány és elektrolit felől, hogy javítsuk az akkumulátor azon képességét, hogy ellenálljon a tranziens nagy áramnak és a rövid ideig tartó magas hőnek. A fül ellenállásának csökkentése csökkentheti a Joule hőtermelését és felhalmozódását ezen a területen, és jelentősen csökkentheti a hőhatást a csomag gyenge területére. Az alumínium-műanyag csomag szilárdságának javítása az akkumulátor gyártási folyamatában a paraméterek optimalizálásával érhető el, jelentősen csökkentve a száraz repedés, tűz és robbanás előfordulását.
Feladás időpontja: 2023.04.13