Kratki spoj baterije je ozbiljan kvar: hemijska energija pohranjena u bateriji će se izgubiti u obliku toplotne energije, uređaj se ne može koristiti.U isto vrijeme, kratki spoj također predstavlja ozbiljno stvaranje topline, što ne samo da umanjuje performanse materijala baterije, već može čak dovesti do požara ili eksplozije zbog termičkog bijega.Kako bismo eliminirali potencijalne uvjete u uređaju koji bi mogli predstavljati kratki spoj i osigurali da kratki spoj ne predstavlja opasno radno stanje, možemo koristiti COMSOL Multiphysics za proučavanje planiranja litijum-jonskih baterija.
Kako dolazi do kratkog spoja baterije?
Baterija je sposobna da pretvori uskladištenu hemijsku energiju u električnu energiju.Tokom normalnog rada, dvije elektrode baterije će proizvesti elektrokemijske reakcije redukcijske reakcije negativne elektrode i oksidacijske reakcije anode.Tokom procesa pražnjenja, pozitivna elektroda je 0,10-600, a negativna elektroda je pozitivna;tokom procesa punjenja, dva znaka elektrode se mijenjaju, odnosno pozitivna elektroda je pozitivna, a negativna elektroda negativna.
Jedna elektroda otpušta elektrone u kolo, dok druga elektroda uzima elektrone iz kola.To je ova povoljna hemijska reakcija koja pokreće struju u strujnom kolu i tako svaki uređaj, kao što je motor ili sijalica, može dobiti energiju iz baterije kada je spojen na njega.
Takozvani kratki spoj je kada elektroni ne teku kroz kolo spojeno na električni uređaj, već se kreću direktno između dvije elektrode.Pošto ovi elektroni ne moraju da vrše nikakav mehanički rad, otpor je veoma mali.Kao rezultat toga, hemijska reakcija se ubrzava i baterija počinje da se samopražnjava, gubeći svoju hemijsku energiju bez obavljanja bilo kakvog korisnog rada.Kod kratkog spoja, prekomjerna struja uzrokuje da se otpor baterije zagrije (Joule toplina), što može oštetiti uređaj.
Mehanička oštećenja u bateriji jedan su od uzroka kratkog spoja.Ako metalni strani predmet probuši bateriju ili ako se baterija ošteti gnječenjem, to će predstavljati unutrašnji provodni put i predstavljati kratki spoj."Pinprick test" je standardni sigurnosni test za litijum-jonske baterije.Tokom testa, čelična igla će probušiti bateriju i kratko je prekinuti.
Spriječite kratki spoj baterije
Bateriju ili baterijski paket treba zaštititi od kratkog spoja, uključujući mjere za sprječavanje međusobnog kontakta baterije i istog paketa provodljivih materijala.Baterije se pakuju u kutije za transport i treba ih odvojiti jedna od druge unutar kutije, sa pozitivnim i negativnim polovima orijentisanim u istom smeru kada se baterije postavljaju jedna pored druge.
Sprečavanje kratkog spoja baterija uključuje, ali nije ograničeno na, sljedeće metode.
a.Gdje je to izvodljivo, koristite potpuno zatvorenu unutrašnju ambalažu od neprovodnog materijala (npr. plastične vrećice) za svaku ćeliju ili svaki uređaj na baterije.
b.Koristite odgovarajuća sredstva za izolaciju ili pakovanje baterije tako da ne može doći u kontakt sa drugim baterijama, opremom ili provodljivim materijalima (npr. metalima) unutar pakovanja.
c.Koristite neprovodne zaštitne kapice, izolacionu traku ili druga odgovarajuća sredstva zaštite za izložene elektrode ili utikače.
Ako vanjsko pakovanje ne može odoljeti sudaru, onda se samo vanjsko pakovanje ne smije koristiti kao mjera za sprječavanje lomljenja ili kratkog spoja elektroda baterije.Baterija bi također trebala koristiti podlogu kako bi spriječila pomicanje, inače je poklopac elektrode labav zbog pomicanja ili elektroda mijenja smjer da izazove kratki spoj.
Metode zaštite elektroda uključuju, ali nisu ograničene na, sljedeće mjere:
a.Sigurno pričvršćivanje elektroda na poklopac dovoljne čvrstoće.
b.Baterija je upakovana u čvrstu plastičnu ambalažu.
c.Koristite udubljeni dizajn ili imajte drugu zaštitu za elektrode baterije kako se elektrode ne bi slomile čak i ako pakovanje ispadne.
Vrijeme objave: Feb-07-2023