Scurtcircuitul bateriei este o defecțiune gravă: energia chimică stocată în baterie se va pierde sub formă de energie termică, dispozitivul nu poate fi utilizat.În același timp, un scurtcircuit constituie, de asemenea, o generare severă de căldură, care nu numai că reduce performanța materialului bateriei, dar poate chiar duce la incendiu sau explozie din cauza evadarii termice.Pentru a elimina potențialele condiții din dispozitiv care ar putea constitui un scurtcircuit și pentru a ne asigura că un scurtcircuit nu constituie o condiție de funcționare periculoasă, putem folosi COMSOL Multiphysics pentru a studia planificarea bateriilor litiu-ion.
Cum apare un scurtcircuit al bateriei?
Bateria este capabilă să transforme energia chimică stocată în energie electrică.În timpul funcționării normale, cei doi electrozi ai bateriei vor produce reacții electrochimice, reacție de reducere a electrodului negativ și reacție de oxidare a anodului.În timpul procesului de descărcare, electrodul pozitiv este 0,10-600, iar electrodul negativ este pozitiv;în timpul procesului de încărcare, cele două caractere ale electrodului sunt comutate, adică electrodul pozitiv este pozitiv și electrodul negativ este negativ.
Un electrod eliberează electroni în circuit, în timp ce celălalt electrod preia electroni din circuit.Această reacție chimică favorabilă este cea care conduce curentul din circuit și astfel orice dispozitiv, cum ar fi un motor sau un bec, este capabil să obțină energie din baterie atunci când este conectat la acesta.
Un așa-numit scurtcircuit este atunci când electronii nu curg prin circuitul conectat la dispozitivul electric, ci se deplasează direct între cei doi electrozi.Deoarece acești electroni nu trebuie să efectueze nicio muncă mecanică, rezistența este foarte mică.Ca urmare, reacția chimică este accelerată și bateria începe să se auto-descărce, pierzându-și energia chimică fără a face vreo muncă utilă.Când este scurtcircuitat, curentul excesiv face ca rezistența bateriei să devină fierbinte (căldură Joule), ceea ce poate deteriora dispozitivul.
Deteriorarea mecanică a bateriei este una dintre cauzele scurtcircuitului.Dacă un obiect străin metalic perforează acumulatorul sau dacă acumulatorul este deteriorat prin frământare, acesta va constitui o cale conductivă internă și va constitui un scurtcircuit.„Testul înțepăturii” este testul standard de siguranță pentru bateriile litiu-ion.În timpul testului, un ac de oțel va străpunge bateria și o va scurtcircuita.
Preveniți scurtcircuitarea bateriei
Bateria sau pachetul de baterii trebuie protejate împotriva scurtcircuitului, inclusiv măsuri pentru a preveni contactul între baterii și același pachet de materiale conductoare.Bateriile sunt ambalate în cutii pentru transport și trebuie separate unele de altele în interiorul cutiei, cu polii pozitivi și negativi orientați în aceeași direcție atunci când bateriile sunt așezate unul lângă altul.
Prevenirea scurtcircuitării bateriilor include, dar nu se limitează la, următoarele metode.
A.Acolo unde este posibil, utilizați un ambalaj interior complet închis din material neconductor (de exemplu, pungi de plastic) pentru fiecare celulă sau fiecare dispozitiv alimentat cu baterie.
b.Utilizați un mijloc adecvat de izolare sau ambalare a bateriei, astfel încât să nu poată intra în contact cu alte baterii, echipamente sau materiale conductoare (de exemplu, metale) din ambalaj.
c.Utilizați capace de protecție neconductoare, bandă izolatoare sau alte mijloace adecvate de protecție pentru electrozii sau fișe expuși.
Dacă ambalajul exterior nu poate rezista la coliziune, atunci ambalajul exterior nu trebuie utilizat ca măsură pentru a preveni ruperea sau scurtcircuitarea electrozilor bateriei.Bateria ar trebui să folosească, de asemenea, căptușeală pentru a preveni mișcarea, altfel capacul electrodului este slăbit din cauza mișcării sau electrodul își schimbă direcția pentru a provoca un scurtcircuit.
Metodele de protecție a electrozilor includ, dar nu se limitează la, următoarele măsuri:
A.Atașarea electrozilor în siguranță la un capac suficient de rezistent.
b.Bateria este ambalată într-un pachet de plastic rigid.
c.Utilizați un design încastrat sau aveți altă protecție pentru electrozii bateriei, astfel încât electrozii să nu se rupă chiar dacă pachetul este scăpat.
Ora postării: 07-feb-2023