Кратки спој батерије је озбиљна грешка: хемијска енергија ускладиштена у батерији ће се изгубити у облику топлотне енергије, уређај се не може користити. У исто време, кратки спој такође представља озбиљно стварање топлоте, што не само да смањује перформансе материјала батерије, већ може чак довести до пожара или експлозије услед топлотног одласка. Да бисмо елиминисали потенцијалне услове у уређају који би могли да представљају кратак спој и како бисмо осигурали да кратки спој не представља опасно радно стање, можемо користити ЦОМСОЛ Мултипхисицс за проучавање планирања литијум-јонских батерија.
Како долази до кратког споја батерије?
Батерија је способна да претвори ускладиштену хемијску енергију у електричну енергију. Током нормалног рада, две електроде батерије ће произвести електрохемијске реакције редукционе реакције негативне електроде и оксидационе реакције аноде. Током процеса пражњења, позитивна електрода је 0,10-600, а негативна електрода је позитивна; током процеса пуњења, два знака електроде се мењају, односно позитивна електрода је позитивна, а негативна електрода негативна.
Једна електрода ослобађа електроне у коло, док друга електрода узима електроне из кола. То је ова повољна хемијска реакција која покреће струју у колу и тако сваки уређај, као што је мотор или сијалица, може добити енергију из батерије када је повезан на њега.
Такозвани кратки спој је када електрони не пролазе кроз коло спојено на електрични уређај, већ се крећу директно између две електроде. Пошто ови електрони не морају да врше никакав механички рад, отпор је веома мали. Као резултат, хемијска реакција се убрзава и батерија почиње да се самопражњава, губећи своју хемијску енергију без обављања било каквог корисног рада. При кратком споју, прекомерна струја узрокује да се отпор батерије загреје (џулова топлота), што може оштетити уређај.
Механичка оштећења у батерији су један од узрока кратког споја. Ако неки метални страни предмет пробуши батерију или ако се батерија оштети гњечењем, то ће представљати унутрашњи проводни пут и представљати кратак спој. "Тест убода" је стандардни безбедносни тест за литијум-јонске батерије. Током теста, челична игла ће пробити батерију и кратко је прекинути.
Спречите кратак спој батерије
Батерију или батеријски пакет треба заштитити од кратког споја, укључујући мере за спречавање међусобног контакта батерије и истог пакета проводљивих материјала. Батерије су упаковане у кутије за транспорт и треба да буду одвојене једна од друге унутар кутије, са позитивним и негативним полом оријентисаним у истом правцу када се батерије постављају једна поред друге.
Спречавање кратког споја батерија укључује, али није ограничено на, следеће методе.
а. Где је то изводљиво, користите потпуно затворено унутрашње паковање од непроводног материјала (нпр. пластичне кесе) за сваку ћелију или сваки уређај на батерије.
б. Користите одговарајућа средства за изолацију или паковање батерије тако да не може доћи у контакт са другим батеријама, опремом или проводљивим материјалима (нпр. металима) унутар паковања.
ц. Користите непроводне заштитне капице, изолациону траку или друга одговарајућа средства заштите за изложене електроде или утикаче.
Ако спољна амбалажа не може да се одупре судару, онда само спољна амбалажа не би требало да се користи као мера за спречавање ломљења или кратког споја електрода батерије. Батерија такође треба да користи подлогу како би спречила померање, иначе је поклопац електроде лабав услед померања или електрода мења смер да би изазвала кратак спој.
Методе заштите електрода укључују, али нису ограничене на, следеће мере:
а. Сигурно причвршћивање електрода на поклопац довољне чврстоће.
б. Батерија је упакована у чврсту пластичну амбалажу.
ц. Користите удубљени дизајн или имајте другу заштиту за електроде батерије тако да се електроде неће сломити чак и ако паковање испадне.
Време поста: Феб-07-2023