Басқа цилиндрлік және шаршы аккумуляторлармен салыстырғанда, икемді қаптамалитий батареяларыикемді өлшемді дизайнның және жоғары энергия тығыздығының артықшылықтарына байланысты қолдануда барған сайын танымал болып келеді. Қысқа тұйықталу сынағы икемді орауыш литий батареяларын бағалаудың тиімді әдісі болып табылады. Бұл құжатта қысқа тұйықталу сәтсіздігіне әсер ететін негізгі факторларды анықтау үшін батареяның қысқа тұйықталу сынағының істен шығу үлгісі талданады; әртүрлі жағдайларда мысалды тексеру арқылы ақаулық үлгісін талдайды және икемді орауыш литий батареяларының қауіпсіздігін жақсарту бойынша ұсыныстар береді.
Икемді қысқа тұйықталу ақауылитий батареяларын орауәдетте сұйықтықтың ағуын, құрғақ крекингті, өртті және жарылысты қамтиды. Ағып кету және құрғақ крекинг әдетте құлақ орауышының әлсіз аймағында орын алады, бұл жерде алюминий қаптамасының құрғақ крекингін сынақтан кейін анық көруге болады; өрт және жарылыс қауіптірек өндірістік апаттар болып табылады және себебі әдетте алюминий пластиктен құрғақ крекингтен кейін белгілі бір жағдайларда электролиттің күшті реакциясы болып табылады. Осылайша, икемді орауыш литий батареясының қысқа тұйықталу сынағымен салыстырғанда, алюминий-пластикалық қаптаманың күйі сәтсіздікке әкелетін негізгі фактор болып табылады.
Қысқа тұйықталу сынағы кезінде ашық тұйықталу кернеуібатареялезде нөлге дейін төмендейді, ал тізбек арқылы үлкен ток өтіп, Джоуль жылуы пайда болады. Джоуль жылуының шамасы үш факторға байланысты: ток, кедергі және уақыт. Қысқа тұйықталу тогы қысқа уақыт ішінде болғанымен, жоғары ток әсерінен әлі де үлкен жылу мөлшері пайда болуы мүмкін. Бұл жылу қысқа тұйықталудан кейін қысқа уақыт ішінде (әдетте бірнеше минут) баяу шығарылады, нәтижесінде батарея температурасы көтеріледі. Уақыт ұлғайған сайын Джоуль жылуы негізінен қоршаған ортаға таралады және батарея температурасы төмендей бастайды. Осылайша, аккумулятордың қысқа тұйықталу сәтсіздігі әдетте қысқа тұйықталу сәтінде және одан кейін салыстырмалы түрде қысқа мерзімде орын алады деп болжанады.
Газдың шығуы жиі икемді орауыш литий батареясының қысқа тұйықталу сынағында пайда болады, бұл келесі себептерге байланысты болуы керек. Біріншісі - электрохимиялық жүйенің тұрақсыздығы, яғни электрод пен электролит арасындағы интерфейс арқылы өтетін жоғары токтың әсерінен электролиттің тотықтырғыш немесе тотықсыздандырғыш ыдырауы және газ өнімдері алюминий-пластикалық пакетке толтырылады. Осы себеппен туындаған газ өндірісінің ұлғаюы жоғары температура жағдайында айқынырақ көрінеді, өйткені электролиттердің ыдырауының жанама реакциялары жоғары температурада пайда болуы ықтимал. Сонымен қатар, электролит ыдыраудың жанама реакцияларына ұшырамаса да, ол Джоуль жылуымен ішінара булануы мүмкін, әсіресе бу қысымы төмен электролит компоненттері үшін. Осы себеппен пайда болған газ өндірісінің дөңестігі температураға көбірек сезімтал, яғни ұяшық температурасы бөлме температурасына дейін төмендеген кезде дөңес жоғалады. Дегенмен, газдың пайда болу себебіне қарамастан, қысқа тұйықталу кезінде батареяның ішіндегі ауа қысымының жоғарылауы алюминий-пластикалық қаптаманың құрғақ крекингін күшейтеді және істен шығу ықтималдығын арттырады.
Қысқа тұйықталу ақауының процесі мен механизмін талдау негізінде литий иілгіш қаптамасының қауіпсіздігібатареяларкелесі аспектілерден жақсартуға болады: электрохимиялық жүйені оңтайландыру, оң және теріс құлақ кедергісін азайту және алюминий-пластикалық қаптаманың беріктігін арттыру. Электрохимиялық жүйені оңтайландыру оң және теріс белсенді материалдар, электродтар қатынасы және электролит сияқты әртүрлі бұрыштардан жүзеге асырылуы мүмкін, осылайша аккумулятордың өтпелі жоғары токқа және қысқа мерзімді жоғары ыстыққа төтеп беру қабілетін жақсартуға болады. Құлақ кедергісін төмендету осы аймақта Джоуль жылуының пайда болуын және жиналуын азайтады және қаптаманың әлсіз аймағына жылу әсерін айтарлықтай азайтады. Алюминий-пластикалық қаптаманың беріктігін арттыруға аккумуляторды өндіру процесіндегі параметрлерді оңтайландыру, құрғақ крекинг, өрт және жарылыс жағдайларын айтарлықтай азайту арқылы қол жеткізуге болады.
Жіберу уақыты: 13 сәуір 2023 ж