Batterikortslutning er en alvorlig feil: den kjemiske energien som er lagret i batteriet vil gå tapt i form av termisk energi, enheten kan ikke brukes.Samtidig utgjør en kortslutning også alvorlig varmeutvikling, som ikke bare reduserer ytelsen til batterimaterialet, men kan til og med føre til brann eller eksplosjon på grunn av termisk løping.For å eliminere potensielle forhold i enheten som kan utgjøre en kortslutning og for å sikre at en kortslutning ikke utgjør en farlig driftstilstand, kan vi bruke COMSOL Multiphysics til å studere planleggingen av litium-ion-batterier.
Hvordan oppstår en kortslutning på batteriet?
Batteriet er i stand til å konvertere lagret kjemisk energi til elektrisk energi.Under normal drift vil de to elektrodene til batteriet produsere elektrokjemiske reaksjonsreduksjonsreaksjoner av den negative elektroden og oksidasjonsreaksjonen til anoden.Under utladningsprosessen er den positive elektroden 0,10-600 og den negative elektroden er positiv;under ladeprosessen byttes de to elektrodetegnene, det vil si at den positive elektroden er positiv og den negative elektroden er negativ.
En elektrode frigjør elektroner inn i kretsen, mens den andre elektroden tar elektroner fra kretsen.Det er denne gunstige kjemiske reaksjonen som driver strømmen i kretsen og dermed er enhver enhet, for eksempel en motor eller en lyspære, i stand til å hente energi fra batteriet når det er koblet til det.
En såkalt kortslutning er når elektroner ikke strømmer gjennom kretsen som er koblet til den elektriske enheten, men beveger seg direkte mellom de to elektrodene.Siden disse elektronene ikke trenger å gjøre noe mekanisk arbeid, er motstanden veldig liten.Som et resultat akselereres den kjemiske reaksjonen og batteriet begynner å selvutlades, og mister sin kjemiske energi uten å gjøre noe nyttig arbeid.Ved kortslutning fører overdreven strøm til at batterimotstanden blir varm (Joule-varme), noe som kan skade enheten.
Mekanisk skade i batteriet er en av årsakene til kortslutning.Hvis et metallisk fremmedlegeme punkterer batteripakken eller hvis batteripakken er skadet ved elting, vil det utgjøre en intern ledende bane og utgjøre en kortslutning."Nålestikk-testen" er standard sikkerhetstest for litium-ion-batterier.Under testen vil en stålnål stikke hull på batteriet og kortslutte det.
Unngå kortslutning av batteriet
Batteriet eller batteripakken bør beskyttes mot kortslutning, inkludert tiltak for å forhindre at batteriet og den samme pakken med ledende materialer kommer i kontakt med hverandre.Batterier pakkes i esker for transport og bør skilles fra hverandre i esken, med de positive og negative polene orientert i samme retning når batteriene er plassert side ved side.
Forebygging av kortslutning av batterier inkluderer, men er ikke begrenset til, følgende metoder.
en.Der det er mulig, bruk en fullstendig lukket inneremballasje laget av ikke-ledende materiale (f.eks. plastposer) for hver celle eller hver batteridrevet enhet.
b.Bruk en passende måte å isolere eller pakke inn batteriet slik at det ikke kan komme i kontakt med andre batterier, utstyr eller ledende materialer (f.eks. metaller) i pakken.
c.Bruk ikke-ledende beskyttelseshetter, isolasjonstape eller andre passende beskyttelsesmidler for eksponerte elektroder eller plugger.
Hvis den ytre emballasjen ikke kan motstå kollisjon, bør den ytre emballasjen alene ikke brukes som et tiltak for å forhindre at batterielektrodene går i stykker eller kortslutter.Batteriet bør også bruke polstring for å hindre bevegelse, ellers er elektrodehetten løs på grunn av bevegelse, eller elektroden endrer retning for å forårsake kortslutning.
Elektrodebeskyttelsesmetoder inkluderer, men er ikke begrenset til, følgende tiltak:
en.Feste elektrodene sikkert til et deksel med tilstrekkelig styrke.
b.Batteriet er pakket i en stiv plastpakke.
c.Bruk en innfelt design eller ha annen beskyttelse for batterielektrodene slik at elektrodene ikke går i stykker selv om pakken faller i bakken.
Innleggstid: Feb-07-2023