इतर दंडगोलाकार आणि चौरस बॅटरीच्या तुलनेत, लवचिक पॅकेजिंगलिथियम बॅटरीलवचिक आकाराचे डिझाइन आणि उच्च ऊर्जा घनतेच्या फायद्यांमुळे ते अधिकाधिक लोकप्रिय होत आहेत. लवचिक पॅकेजिंग लिथियम बॅटरीचे मूल्यांकन करण्यासाठी शॉर्ट-सर्किट चाचणी हा एक प्रभावी मार्ग आहे. शॉर्ट-सर्किट अयशस्वी होण्यावर परिणाम करणारे मुख्य घटक शोधण्यासाठी हा पेपर बॅटरी शॉर्ट-सर्किट चाचणीच्या अपयश मॉडेलचे विश्लेषण करतो; वेगवेगळ्या परिस्थितीत उदाहरण पडताळणी करून अपयश मॉडेलचे विश्लेषण करते आणि लवचिक पॅकेजिंग लिथियम बॅटरीची सुरक्षा सुधारण्यासाठी प्रस्ताव देते.
लवचिक शॉर्ट-सर्किट अपयशपॅकेजिंग लिथियम बॅटरीसहसा द्रव गळती, कोरडे क्रॅकिंग, आग आणि स्फोट यांचा समावेश होतो. गळती आणि कोरडे क्रॅकिंग सहसा लग पॅकेजच्या कमकुवत भागात होते, जेथे ॲल्युमिनियम पॅकेज ड्राय क्रॅकिंग चाचणीनंतर स्पष्टपणे दिसू शकते; आग आणि स्फोट हे अधिक धोकादायक सुरक्षा उत्पादन अपघात आहेत आणि त्याचे कारण सामान्यत: ॲल्युमिनियम प्लास्टिकच्या कोरड्या क्रॅकिंगनंतर विशिष्ट परिस्थितीत इलेक्ट्रोलाइटची हिंसक प्रतिक्रिया असते. अशाप्रकारे, लवचिक पॅकेजिंग लिथियम बॅटरीच्या शॉर्ट-सर्किट चाचणीच्या तुलनेत, ॲल्युमिनियम-प्लास्टिक पॅकेजची स्थिती अपयशी ठरणारा मुख्य घटक आहे.
शॉर्ट-सर्किट चाचणीमध्ये, चे ओपन-सर्किट व्होल्टेजबॅटरीझटपट शून्यावर घसरते, तर सर्किटमधून मोठा प्रवाह जातो आणि ज्युल उष्णता निर्माण होते. जौल उष्णतेचे परिमाण तीन घटकांवर अवलंबून असते: वर्तमान, प्रतिकार आणि वेळ. शॉर्ट-सर्किट विद्युतप्रवाह अल्प कालावधीसाठी अस्तित्वात असला तरी, उच्च प्रवाहामुळे मोठ्या प्रमाणात उष्णता अद्याप निर्माण होऊ शकते. शॉर्ट सर्किटनंतर ही उष्णता कमी कालावधीत (सामान्यतः काही मिनिटे) हळूहळू सोडली जाते, परिणामी बॅटरी तापमानात वाढ होते. जसजसा वेळ वाढतो, जौल उष्णता प्रामुख्याने वातावरणात पसरते आणि बॅटरीचे तापमान कमी होऊ लागते. अशा प्रकारे, असे गृहित धरले जाते की बॅटरीचे शॉर्ट-सर्किट अपयश सामान्यतः शॉर्ट-सर्किटच्या क्षणी आणि त्यानंतरच्या तुलनेने कमी कालावधीत होते.
लवचिक पॅकेजिंग लिथियम बॅटरीच्या शॉर्ट सर्किट चाचणीमध्ये अनेकदा गॅस फुगण्याची घटना घडते, जी खालील कारणांमुळे उद्भवली पाहिजे. प्रथम इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणालीची अस्थिरता आहे, म्हणजे, इलेक्ट्रोड आणि इलेक्ट्रोलाइट यांच्यातील इंटरफेसमधून उच्च विद्युत् प्रवाहामुळे इलेक्ट्रोलाइटचे ऑक्सिडेटिव्ह किंवा रिडक्टिव विघटन होते आणि गॅस उत्पादने ॲल्युमिनियम-प्लास्टिक पॅकेजमध्ये भरली जातात. या कारणामुळे होणारा वायू उत्पादन फुगवटा उच्च तापमानाच्या परिस्थितीत अधिक स्पष्ट आहे, कारण उच्च तापमानात इलेक्ट्रोलाइट विघटन साइड रिॲक्शन होण्याची शक्यता जास्त असते. याव्यतिरिक्त, जरी इलेक्ट्रोलाइटचे विघटन साइड रिॲक्शन होत नसले तरीही, ते ज्युल उष्णतेने अंशतः बाष्पीभवन केले जाऊ शकते, विशेषत: कमी वाष्प दाब असलेल्या इलेक्ट्रोलाइट घटकांसाठी. या कारणामुळे होणारा वायू उत्पादन फुगवटा तापमानास अधिक संवेदनशील असतो, म्हणजे, जेव्हा सेलचे तापमान खोलीच्या तापमानापर्यंत खाली येते तेव्हा फुगवटा मुळात नाहीसा होतो. तथापि, गॅस निर्मितीच्या कारणाकडे दुर्लक्ष करून, शॉर्ट सर्किट दरम्यान बॅटरीच्या आत वाढलेला हवेचा दाब ॲल्युमिनियम-प्लास्टिक पॅकेजच्या कोरड्या क्रॅकिंगला वाढवेल आणि बिघाड होण्याची शक्यता वाढवेल.
शॉर्ट-सर्किट अयशस्वी होण्याच्या प्रक्रियेच्या आणि यंत्रणेच्या विश्लेषणावर आधारित, लवचिक पॅकेजिंग लिथियमची सुरक्षाबॅटरीखालील पैलूंमधून सुधारित केले जाऊ शकते: इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणाली अनुकूल करणे, सकारात्मक आणि नकारात्मक कान प्रतिकार कमी करणे आणि ॲल्युमिनियम-प्लास्टिक पॅकेजची ताकद सुधारणे. इलेक्ट्रोकेमिकल प्रणालीचे ऑप्टिमायझेशन विविध कोनांमधून केले जाऊ शकते, जसे की सकारात्मक आणि नकारात्मक सक्रिय सामग्री, इलेक्ट्रोड गुणोत्तर आणि इलेक्ट्रोलाइट, ज्यामुळे बॅटरीची क्षणिक उच्च प्रवाह आणि अल्प-काळ उच्च उष्णता सहन करण्याची क्षमता सुधारली जाऊ शकते. लुग रेझिस्टन्स कमी केल्याने या भागात जौल उष्णतेची निर्मिती आणि संचय कमी होऊ शकतो आणि पॅकेजच्या कमकुवत भागावरील उष्णतेचा प्रभाव लक्षणीयरीत्या कमी होतो. ॲल्युमिनियम-प्लास्टिक पॅकेजची ताकद सुधारणे बॅटरी उत्पादन प्रक्रियेतील पॅरामीटर्स ऑप्टिमाइझ करून, कोरडे क्रॅकिंग, आग आणि स्फोट या घटना लक्षणीयरीत्या कमी करून साध्य करता येते.
पोस्ट वेळ: एप्रिल-१३-२०२३