Краткиот спој на батеријата е сериозна грешка: хемиската енергија складирана во батеријата ќе се изгуби во форма на топлинска енергија, уредот не може да се користи.Во исто време, краток спој, исто така, претставува сериозно генерирање топлина, што не само што ги намалува перформансите на материјалот на батеријата, туку може дури и да доведе до пожар или експлозија поради термичко бегство.Со цел да се елиминираат потенцијалните услови во уредот што би можеле да претставуваат краток спој и да се осигураме дека краток спој не претставува опасна работна состојба, можеме да ја користиме COMSOL Multiphysics за да го проучуваме планирањето на литиум-јонските батерии.
Како настанува краток спој на батеријата?
Батеријата е способна да ја претвора складираната хемиска енергија во електрична енергија.При нормална работа, двете електроди на батеријата ќе произведат реакција на намалување на електрохемиските реакции на негативната електрода и реакција на оксидација на анодата.За време на процесот на празнење, позитивната електрода е 0,10-600, а негативната е позитивна;за време на процесот на полнење, двата знака на електродата се префрлаат, односно позитивната електрода е позитивна, а негативната е негативна.
Едната електрода ослободува електрони во колото, додека другата електрода зема електрони од колото.Токму оваа поволна хемиска реакција ја придвижува струјата во колото и на тој начин секој уред, како мотор или сијалица, може да добие енергија од батеријата кога е поврзана со неа.
Таканаречениот краток спој е кога електроните не течат низ колото поврзано со електричниот уред, туку се движат директно помеѓу двете електроди.Бидејќи овие електрони не треба да вршат никаква механичка работа, отпорот е многу мал.Како резултат на тоа, хемиската реакција се забрзува и батеријата почнува самостојно да се празне, губејќи ја својата хемиска енергија без да врши никаква корисна работа.Кога е краток спој, прекумерната струја предизвикува да се вжешти отпорот на батеријата (топлина на џул), што може да го оштети уредот.
Механичкото оштетување на батеријата е една од причините за краток спој.Ако метален туѓ предмет го продупчи батерискиот пакет или ако батерискиот пакет се оштети со месење, тоа ќе претставува внатрешна проводна патека и ќе создаде краток спој.Тестот „pinprick“ е стандарден безбедносен тест за литиум-јонски батерии.За време на тестот, челична игла ќе ја пробие батеријата и ќе ја скрати.
Спречете краток спој на батеријата
Батеријата или батерискиот пакет треба да бидат заштитени од краток спој, вклучително и мерки за спречување на батеријата и истиот пакет спроводливи материјали во контакт едни со други.Батериите се спакувани во кутии за транспорт и треба да бидат одвоени една од друга во кутијата, со позитивните и негативните полови ориентирани во иста насока кога батериите се поставени една до друга.
Спречувањето на краток спој на батериите ги вклучува, но не е ограничено на, следните методи.
а.Онаму каде што е изводливо, користете целосно затворено внатрешно пакување направено од непроводен материјал (на пример, пластични кеси) за секоја ќелија или за секој уред кој работи на батерии.
б.Користете соодветно средство за изолирање или пакување на батеријата за да не може да дојде во контакт со други батерии, опрема или спроводливи материјали (на пример, метали) во пакувањето.
в.Користете непроводливи заштитни капачиња, изолациона лента или други соодветни средства за заштита за изложените електроди или приклучоци.
Ако надворешното пакување не може да одолее на судир, тогаш само надворешното пакување не треба да се користи како мерка за спречување на прекинување или краток спој на електродите на батеријата.Батеријата исто така треба да користи подлога за да спречи движење, инаку капачето на електродата е лабаво поради движење или електродата ја менува насоката за да предизвика краток спој.
Методите за заштита на електроди ги вклучуваат, но не се ограничени на, следните мерки:
а.Сигурно прицврстување на електродите на капак со доволна јачина.
б.Батеријата е спакувана во цврсто пластично пакување.
в.Користете вдлабнатина или имајте друга заштита за електродите на батеријата, така што електродите нема да се скршат дури и ако пакувањето падне.
Време на објавување: Февруари-07-2023 година