Кароткае замыканне батарэі з'яўляецца сур'ёзнай няспраўнасцю: хімічная энергія, назапашаная ў батарэі, будзе страчана ў выглядзе цеплавой энергіі, прыладай нельга будзе карыстацца.У той жа час кароткае замыканне таксама з'яўляецца прычынай моцнага выдзялення цяпла, якое не толькі зніжае прадукцыйнасць матэрыялу батарэі, але можа нават прывесці да пажару або выбуху з-за цеплавога ўцёку.Каб ліквідаваць патэнцыйныя ўмовы ў прыладзе, якія могуць стаць прычынай кароткага замыкання, і пераканацца, што кароткае замыканне не з'яўляецца небяспечным умовай працы, мы можам выкарыстоўваць COMSOL Multiphysics для вывучэння планавання літый-іённых акумулятараў.
Як адбываецца кароткае замыканне батарэі?
Батарэя здольная пераўтвараць назапашаную хімічную энергію ў электрычную.Падчас нармальнай працы два электроды батарэі будуць вырабляць электрахімічныя рэакцыі, рэакцыю аднаўлення адмоўнага электрода і рэакцыю акіслення анода.У працэсе разраду станоўчы электрод складае 0,10-600, а адмоўны электрод - станоўчы;у працэсе зарадкі два электрода характары перамыкаюцца, гэта значыць станоўчы электрод з'яўляецца станоўчым, а адмоўны - адмоўным.
Адзін электрод выпускае электроны ў ланцуг, а другі электрод забірае электроны з ланцуга.Менавіта гэтая спрыяльная хімічная рэакцыя забяспечвае ток у ланцугу, і, такім чынам, любая прылада, напрыклад, рухавік або лямпачка, можа атрымліваць энергію ад батарэі, калі да яе падключана.
Так званае кароткае замыканне - гэта калі электроны не цякуць па ланцугу, падлучанаму да электрычнага прыбора, а рухаюцца непасрэдна паміж двума электродамі.Паколькі гэтым электронам не трэба выконваць механічную працу, супраціў вельмі малы.У выніку хімічная рэакцыя паскараецца, і акумулятар пачынае самаразраджацца, губляючы сваю хімічную энергію, не выконваючы ніякай карыснай працы.Пры кароткім замыканні празмерны ток выклікае нагрэў супраціву батарэі (джоулева цеплыня), што можа пашкодзіць прыладу.
Механічныя пашкоджанні акумулятара - адна з прычын кароткага замыкання.Калі металічны іншародны прадмет пратыкае батарэйны блок або калі акумулятарны блок пашкоджаны ў выніку размінаніе, гэта ўтворыць унутраны правадзячы шлях і ўяўляе сабой кароткае замыканне."Тэст уколам" - гэта стандартны тэст на бяспеку літый-іённых батарэй.Падчас тэсту сталёвая іголка праткне батарэю і замкне яе на замыканне.
Не дапускайце кароткага замыкання акумулятара
Акумулятар або акумулятарны блок павінны быць абаронены ад кароткага замыкання, уключаючы меры па прадухіленні кантакту адзін з адным акумулятара і той жа ўпакоўкі з токаправодных матэрыялаў.Батарэі спакаваныя ў скрынкі для транспарціроўкі і павінны быць аддзеленыя адна ад адной у скрынцы, з арыентаванымі станоўчым і адмоўным полюсамі ў адным кірунку, калі батарэі размешчаны побач.
Прадухіленне кароткага замыкання батарэй уключае, але не абмяжоўваецца імі, наступныя метады.
а.Калі гэта магчыма, выкарыстоўвайце цалкам закрытую ўнутраную ўпакоўку з неправоднага матэрыялу (напрыклад, поліэтыленавыя пакеты) для кожнага элемента або кожнай прылады з батарэйным харчаваннем.
б.Выкарыстоўвайце адпаведныя сродкі для ізаляцыі або ўпакоўкі батарэі, каб яна не магла ўвайсці ў кантакт з іншымі батарэямі, абсталяваннем або токаправоднымі матэрыяламі (напрыклад, металамі) у пакаванні.
в.Выкарыстоўвайце неправодныя ахоўныя каўпачкі, ізаляцыйную стужку або іншыя прыдатныя сродкі абароны для адкрытых электродаў або штэкераў.
Калі знешняя ўпакоўка не можа супрацьстаяць сутыкненню, то толькі знешняя ўпакоўка не павінна выкарыстоўвацца ў якасці меры прадухілення разрыву або кароткага замыкання электродаў батарэі.Акумулятар таксама павінен выкарыстоўваць пракладку, каб прадухіліць рух, у адваротным выпадку каўпачок электрода аслабне з-за руху, або электрод зменіць кірунак, выклікаючы кароткае замыканне.
Метады абароны электродаў ўключаюць, але не абмяжоўваюцца імі, наступныя меры:
а.Надзейнае мацаванне электродаў да вечка дастатковай трываласці.
б.Акумулятар спакаваны ў цвёрды пластыкавы пакет.
в.Выкарыстоўвайце канструкцыю з паглыбленнем або іншую абарону для электродаў батарэі, каб электроды не зламаліся нават пры падзенні ўпакоўкі.
Час публікацыі: 07 лютага 2023 г