Ikilinganishwa na betri zingine za silinda na mraba, vifungashio vinavyonyumbulikabetri za lithiamuzinazidi kuwa maarufu katika matumizi kwa sababu ya faida za muundo wa saizi rahisi na msongamano mkubwa wa nishati. Upimaji wa mzunguko mfupi ni njia mwafaka ya kutathmini betri za lithiamu zinazoweza kubadilika. Karatasi hii inachambua mfano wa kutofaulu wa jaribio la mzunguko mfupi wa betri ili kujua sababu kuu zinazoathiri kutofaulu kwa mzunguko mfupi; huchanganua modeli ya kutofaulu kwa kutekeleza uthibitishaji wa mfano chini ya hali tofauti na kutoa mapendekezo ya kuboresha usalama wa betri za lithiamu za ufungashaji rahisi.
Kushindwa kwa mzunguko mfupi wa kubadilikaufungaji wa betri za lithiamukawaida hujumuisha kuvuja kwa kioevu, ngozi kavu, moto na mlipuko. Uvujaji na ngozi kavu kawaida hutokea katika eneo dhaifu la mfuko wa lug, ambapo mfuko wa alumini ngozi kavu inaweza kuonekana wazi baada ya mtihani; moto na mlipuko ni hatari zaidi ya ajali za uzalishaji wa usalama, na sababu ni kawaida mmenyuko mkali wa elektroliti chini ya hali fulani baada ya ngozi kavu ya plastiki ya alumini. Kwa hivyo, ikilinganishwa na mtihani wa mzunguko mfupi wa betri ya lithiamu ya ufungaji rahisi, hali ya kifurushi cha alumini-plastiki ni sababu kuu inayoongoza kwa kushindwa.
Katika mtihani wa mzunguko mfupi, voltage ya wazi ya mzunguko wabetrimara moja hupungua hadi sifuri, wakati sasa kubwa inapita kupitia mzunguko na joto la Joule hutolewa. Ukubwa wa joto la Joule inategemea mambo matatu: sasa, upinzani na wakati. Ingawa sasa mzunguko mfupi wa sasa upo kwa muda mfupi, kiasi kikubwa cha joto bado kinaweza kuzalishwa kutokana na sasa ya juu. Joto hili hutolewa polepole kwa muda mfupi (kawaida dakika chache) baada ya mzunguko mfupi, na kusababisha ongezeko la joto la betri. Kadiri muda unavyoongezeka, joto la Joule hutawanywa hasa kwenye mazingira na joto la betri huanza kushuka. Kwa hivyo, inachukuliwa kuwa kushindwa kwa mzunguko mfupi wa betri kwa ujumla hutokea wakati wa mzunguko mfupi na katika muda mfupi baada ya hapo.
Uzushi wa gesi bulging mara nyingi hutokea katika mtihani wa mzunguko mfupi wa betri ya lithiamu ya ufungaji rahisi, ambayo inapaswa kusababishwa na sababu zifuatazo. Ya kwanza ni kutokuwa na utulivu wa mfumo wa electrochemical, yaani, mtengano wa kioksidishaji au upunguzaji wa electrolyte unaosababishwa na sasa ya juu inayopitia interface kati ya electrode na electrolyte, na bidhaa za gesi zinajazwa kwenye mfuko wa alumini-plastiki. Uzalishaji wa gesi unaosababishwa na sababu hii ni wazi zaidi chini ya hali ya juu ya joto, kwa sababu athari za upande wa mtengano wa electrolyte ni uwezekano mkubwa wa kutokea kwa joto la juu. Kwa kuongeza, hata kama elektroliti haifanyi athari za upande wa mtengano, inaweza kuharibiwa kwa kiasi na joto la Joule, hasa kwa vipengele vya elektroliti vilivyo na shinikizo la chini la mvuke. Uzalishaji wa gesi unaosababishwa na sababu hii ni nyeti zaidi kwa joto, yaani, bulge kimsingi hupotea wakati joto la seli linapungua kwa joto la kawaida. Hata hivyo, bila kujali sababu ya uzalishaji wa gesi, shinikizo la hewa iliyoinuliwa ndani ya betri wakati wa mzunguko mfupi itaongeza ngozi kavu ya mfuko wa alumini-plastiki na kuongeza uwezekano wa kushindwa.
Kulingana na uchambuzi wa mchakato na utaratibu wa kutofaulu kwa mzunguko mfupi, usalama wa lithiamu ya ufungaji inayoweza kubadilika.betriinaweza kuboreshwa kutoka kwa vipengele vifuatavyo: kuboresha mfumo wa electrochemical, kupunguza upinzani mzuri na hasi wa sikio, na kuboresha nguvu ya mfuko wa alumini-plastiki. Uboreshaji wa mfumo wa electrokemikali unaweza kufanywa kutoka pembe mbalimbali, kama vile nyenzo chanya na hasi hai, uwiano wa electrode na elektroliti, ili kuboresha uwezo wa betri wa kuhimili joto la juu la muda mfupi na la muda mfupi la joto la juu. Kupunguza upinzani wa lug kunaweza kupunguza kizazi cha joto cha Joule na mkusanyiko katika eneo hili na kupunguza kwa kiasi kikubwa athari ya joto kwenye eneo dhaifu la mfuko. Kuboresha nguvu ya kifurushi cha alumini-plastiki kinaweza kupatikana kwa kuboresha vigezo katika mchakato wa utengenezaji wa betri, kwa kiasi kikubwa kupunguza tukio la ngozi kavu, moto na mlipuko.
Muda wa kutuma: Apr-13-2023