Akumulatora īssavienojums ir nopietna kļūda: akumulatorā uzkrātā ķīmiskā enerģija tiks zaudēta siltumenerģijas veidā, ierīci nevar izmantot.Tajā pašā laikā īssavienojums rada arī nopietnu siltuma veidošanos, kas ne tikai samazina akumulatora materiāla veiktspēju, bet pat var izraisīt aizdegšanos vai eksploziju termiskās bēgšanas dēļ.Lai novērstu iespējamos apstākļus ierīcē, kas varētu radīt īssavienojumu, un lai nodrošinātu, ka īssavienojums nav bīstams darbības stāvoklis, mēs varam izmantot COMSOL Multiphysics litija jonu akumulatoru plānošanas izpētei.
Kā rodas akumulatora īssavienojums?
Akumulators spēj pārveidot uzkrāto ķīmisko enerģiju elektroenerģijā.Normālas darbības laikā divi akumulatora elektrodi radīs elektroķīmiskas reakcijas, negatīvā elektroda reducēšanas reakciju un anoda oksidācijas reakciju.Izlādes procesā pozitīvais elektrods ir 0,10-600 un negatīvais elektrods ir pozitīvs;uzlādes procesā tiek pārslēgtas divas elektrodu rakstzīmes, tas ir, pozitīvais elektrods ir pozitīvs un negatīvais elektrods ir negatīvs.
Viens elektrods atbrīvo elektronus ķēdē, bet otrs elektrods ņem elektronus no ķēdes.Tieši šī labvēlīgā ķīmiskā reakcija vada strāvu ķēdē, un tādējādi jebkura ierīce, piemēram, motors vai spuldze, spēj iegūt enerģiju no akumulatora, kad tai ir pievienots.
Tā sauktais īssavienojums ir tad, kad elektroni neplūst cauri elektriskajai ierīcei pievienotajai ķēdei, bet pārvietojas tieši starp diviem elektrodiem.Tā kā šiem elektroniem nav nepieciešams veikt nekādu mehānisku darbu, pretestība ir ļoti maza.Rezultātā ķīmiskā reakcija tiek paātrināta un akumulators sāk pašizlādei, zaudējot ķīmisko enerģiju, neveicot nekādu lietderīgu darbu.Īssavienojuma gadījumā pārmērīga strāva izraisa akumulatora pretestības sakaršanu (džoula karstums), kas var sabojāt ierīci.
Akumulatora mehāniskie bojājumi ir viens no īssavienojuma cēloņiem.Ja akumulatoru komplektu caurdur metālisks svešķermenis vai ja akumulators ir bojāts mīcīšanas rezultātā, tas veidos iekšēju vadošu ceļu un radīs īssavienojumu."Spraudes tests" ir standarta drošības tests litija jonu akumulatoriem.Pārbaudes laikā tērauda adata caurdurs akumulatoru un izveidos īssavienojumu.
Novērsiet akumulatora īssavienojumu
Akumulators vai bateriju komplekts ir jāaizsargā pret īssavienojumu, tostarp jāveic pasākumi, lai novērstu akumulatora un viena un tā paša vadošo materiālu paketes saskarsmi viens ar otru.Baterijas ir iepakotas kastēs transportēšanai, un tās ir jāatdala viena no otras kastē, pozitīvajiem un negatīvajiem poliem jābūt vērstiem vienā virzienā, kad baterijas ir novietotas blakus.
Akumulatoru īssavienojuma novēršana ietver, bet ne tikai, šādas metodes.
a.Ja iespējams, katrai šūnai vai katrai ar akumulatoru darbināmai ierīcei izmantojiet pilnībā noslēgtu iekšējo iepakojumu, kas izgatavots no nevadoša materiāla (piemēram, plastmasas maisiņiem).
b.Izmantojiet atbilstošus līdzekļus, lai izolētu vai iesaiņotu akumulatoru tā, lai tas nevarētu nonākt saskarē ar citiem akumulatoriem, aprīkojumu vai vadošiem materiāliem (piem., metāliem) iepakojumā.
c.Atklātiem elektrodiem vai spraudņiem izmantojiet nevadošus aizsargvāciņus, izolācijas lenti vai citus piemērotus aizsardzības līdzekļus.
Ja ārējais iepakojums nevar izturēt sadursmi, tad tikai ārējo iepakojumu nedrīkst izmantot kā līdzekli, lai novērstu akumulatora elektrodu pārrāvumu vai īssavienojumu.Akumulatoram ir arī jāizmanto polsterējums, lai novērstu kustību, pretējā gadījumā elektroda vāciņš ir vaļīgs kustības dēļ vai elektrods maina virzienu, radot īssavienojumu.
Elektrodu aizsardzības metodes ietver, bet ne tikai, šādus pasākumus:
a.Droši piestipriniet elektrodus pie pietiekami izturīga vāka.
b.Akumulators ir iepakots stingrā plastmasas iepakojumā.
c.Izmantojiet padziļinātu dizainu vai izmantojiet citu akumulatora elektrodu aizsardzību, lai elektrodi nesaplīstu pat tad, ja iepakojums tiek nomests.
Publicēšanas laiks: 07.02.2023