Համեմատած այլ գլանաձև և քառակուսի մարտկոցների հետ՝ ճկուն փաթեթավորումլիթիումի մարտկոցներՕգտագործման մեջ ավելի ու ավելի տարածված են դառնում ճկուն չափերի դիզայնի և էներգիայի բարձր խտության առավելությունների շնորհիվ: Կարճ միացման փորձարկումը ճկուն փաթեթավորման լիթիումային մարտկոցների գնահատման արդյունավետ միջոց է: Այս հոդվածը վերլուծում է մարտկոցի կարճ միացման թեստի ձախողման մոդելը՝ պարզելու կարճ միացման ձախողման վրա ազդող հիմնական գործոնները. վերլուծում է խափանումների մոդելը՝ իրականացնելով օրինակի ստուգում տարբեր պայմաններում և տալիս է առաջարկներ՝ բարելավելու ճկուն փաթեթավորման լիթիումային մարտկոցների անվտանգությունը:
Ճկուն կարճ միացման ձախողումլիթիումի մարտկոցների փաթեթավորումսովորաբար ներառում է հեղուկի արտահոսք, չոր ճեղքվածք, հրդեհ և պայթյուն: Արտահոսքը և չոր ճեղքը սովորաբար տեղի են ունենում կողպեքի փաթեթի թույլ հատվածում, որտեղ փորձարկումից հետո պարզ երևում է ալյումինե փաթեթի չոր ճաքը. Հրդեհը և պայթյունը անվտանգության արտադրության ավելի վտանգավոր վթարներ են, և պատճառը սովորաբար էլեկտրոլիտի կատաղի ռեակցիան է որոշակի պայմաններում ալյումինե պլաստիկի չոր ճաքից հետո: Այսպիսով, ճկուն փաթեթավորման լիթիումային մարտկոցի կարճ միացման փորձարկման համեմատ, ալյումինապլաստիկ փաթեթի վիճակը ձախողման հիմնական գործոնն է:
Կարճ միացման փորձարկման ժամանակ բաց միացման լարումը էմարտկոցակնթարթորեն իջնում է զրոյի, մինչդեռ մեծ հոսանք անցնում է միացումով և առաջանում է Ջուլի ջերմություն: Ջոուլի ջերմության մեծությունը կախված է երեք գործոնից՝ հոսանք, դիմադրություն և ժամանակ: Թեև կարճ միացման հոսանքը գոյություն ունի կարճ ժամանակահատվածում, այնուամենայնիվ, մեծ քանակությամբ ջերմություն կարող է առաջանալ բարձր հոսանքի պատճառով: Այս ջերմությունը դանդաղորեն ազատվում է կարճ ժամանակահատվածում (սովորաբար մի քանի րոպե) կարճ միացումից հետո, ինչի արդյունքում մարտկոցի ջերմաստիճանը բարձրանում է: Ժամանակի ավելացման հետ Ջոուլի ջերմությունը հիմնականում ցրվում է շրջակա միջավայր, և մարտկոցի ջերմաստիճանը սկսում է նվազել: Այսպիսով, ենթադրվում է, որ մարտկոցի կարճ միացման խափանումը սովորաբար տեղի է ունենում կարճ միացման պահին և դրանից հետո՝ համեմատաբար կարճ ժամանակահատվածում:
Գազի ուռչման երևույթը հաճախ հանդիպում է ճկուն փաթեթավորման լիթիումային մարտկոցի կարճ միացման թեստում, որը պետք է առաջանա հետևյալ պատճառներով. Առաջինը էլեկտրաքիմիական համակարգի անկայունությունն է, այսինքն՝ էլեկտրոլիտի օքսիդատիվ կամ վերականգնողական տարրալուծումը, որն առաջանում է էլեկտրոդի և էլեկտրոլիտի միջերեսով անցնող բարձր հոսանքի հետևանքով, և գազային արտադրանքները լցվում են ալյումինապլաստիկ փաթեթում: Այս պատճառով առաջացած գազի արտադրության ուռուցիկությունը ավելի ակնհայտ է բարձր ջերմաստիճանի պայմաններում, քանի որ էլեկտրոլիտների տարրալուծման կողմնակի ռեակցիաները ավելի հավանական են բարձր ջերմաստիճաններում: Բացի այդ, նույնիսկ եթե էլեկտրոլիտը չի ենթարկվում տարրալուծման կողմնակի ռեակցիաների, այն կարող է մասամբ գոլորշիացվել Ջուլի ջերմությամբ, հատկապես ցածր գոլորշիների ճնշում ունեցող էլեկտրոլիտի բաղադրիչների համար: Այս պատճառով առաջացած գազի արտադրության ուռուցիկությունը ավելի զգայուն է ջերմաստիճանի նկատմամբ, այսինքն՝ ուռուցիկությունը հիմնականում անհետանում է, երբ բջջի ջերմաստիճանը իջնում է սենյակային ջերմաստիճանի: Այնուամենայնիվ, անկախ գազի արտադրության պատճառներից, կարճ միացման ժամանակ մարտկոցի ներսում բարձր օդի ճնշումը կխորացնի ալյումինապլաստիկ փաթեթի չոր ճեղքը և կմեծացնի խափանման հավանականությունը:
Կարճ միացման խափանման գործընթացի և մեխանիզմի վերլուծության հիման վրա՝ ճկուն փաթեթավորման լիթիումի անվտանգությունըմարտկոցներկարող է բարելավվել հետևյալ ասպեկտներից՝ էլեկտրաքիմիական համակարգի օպտիմալացում, ականջի դրական և բացասական դիմադրության նվազեցում և ալյումինապլաստիկ փաթեթի ամրության բարելավում: Էլեկտրաքիմիական համակարգի օպտիմալացումը կարող է իրականացվել տարբեր տեսանկյուններից, ինչպիսիք են դրական և բացասական ակտիվ նյութերը, էլեկտրոդների հարաբերակցությունը և էլեկտրոլիտը, որպեսզի բարելավվի մարտկոցի կարողությունը դիմակայելու անցողիկ բարձր հոսանքին և կարճաժամկետ բարձր ջերմությանը: Ծակող դիմադրության իջեցումը կարող է նվազեցնել Ջուլի ջերմության առաջացումը և կուտակումն այս հատվածում և զգալիորեն նվազեցնել ջերմային ազդեցությունը փաթեթի թույլ հատվածի վրա: Ալյումին-պլաստմասսա փաթեթի ամրության բարելավմանը կարելի է հասնել մարտկոցների արտադրության գործընթացում պարամետրերի օպտիմալացման միջոցով՝ զգալիորեն նվազեցնելով չոր ճաքերի, հրդեհի և պայթյունի առաջացումը:
Հրապարակման ժամանակը՝ ապրիլի 13-2023