Batterikortslutning er en alvorlig fejl: den kemiske energi, der er lagret i batteriet, vil gå tabt i form af termisk energi, enheden kan ikke bruges.Samtidig udgør en kortslutning også en alvorlig varmeudvikling, som ikke kun reducerer batterimaterialets ydeevne, men kan endda føre til brand eller eksplosion på grund af termisk løb.For at eliminere potentielle forhold i enheden, der kan udgøre en kortslutning, og for at sikre, at en kortslutning ikke udgør en farlig driftstilstand, kan vi bruge COMSOL Multiphysics til at studere planlægningen af lithium-ion-batterier.
Hvordan opstår en batterikortslutning?
Batteriet er i stand til at omdanne lagret kemisk energi til elektrisk energi.Under normal drift vil batteriets to elektroder producere elektrokemiske reaktionsreduktionsreaktion af den negative elektrode og oxidationsreaktion af anoden.Under afladningsprocessen er den positive elektrode 0,10-600, og den negative elektrode er positiv;under opladningsprocessen skiftes de to elektrodekarakterer, dvs. den positive elektrode er positiv og den negative elektrode er negativ.
Den ene elektrode frigiver elektroner i kredsløbet, mens den anden elektrode tager elektroner fra kredsløbet.Det er denne gunstige kemiske reaktion, der driver strømmen i kredsløbet, og dermed er enhver enhed, såsom en motor eller en pære, i stand til at hente energi fra batteriet, når det er tilsluttet det.
En såkaldt kortslutning er, når elektroner ikke strømmer gennem kredsløbet forbundet med det elektriske apparat, men bevæger sig direkte mellem de to elektroder.Da disse elektroner ikke behøver at udføre noget mekanisk arbejde, er modstanden meget lille.Som et resultat accelereres den kemiske reaktion, og batteriet begynder at aflade sig selv og mister sin kemiske energi uden at udføre noget nyttigt arbejde.Ved kortslutning forårsager den for store strøm, at batterimodstanden bliver varm (Joule-varme), hvilket kan beskadige enheden.
Mekanisk skade i batteriet er en af årsagerne til kortslutning.Hvis et metallisk fremmedlegeme punkterer batteripakken, eller hvis batteripakken er beskadiget ved æltning, vil det udgøre en intern ledende bane og udgøre en kortslutning."Nåleprikkestesten" er standard sikkerhedstesten for lithium-ion-batterier.Under testen vil en stålnål gennembore batteriet og kortslutte det.
Undgå kortslutning af batteriet
Batteriet eller batteripakken skal beskyttes mod kortslutning, herunder foranstaltninger til at forhindre, at batteriet og den samme pakke af ledende materialer kommer i kontakt med hinanden.Batterier er pakket i kasser til transport og bør adskilles fra hinanden i kassen, med de positive og negative poler orienteret i samme retning, når batterierne placeres side om side.
Forebyggelse af kortslutning af batterier omfatter, men er ikke begrænset til, følgende metoder.
en.Hvor det er muligt, skal du bruge en fuldstændig lukket indre emballage lavet af ikke-ledende materiale (f.eks. plastikposer) til hver celle eller hver batteridrevet enhed.
b.Brug et passende middel til at isolere eller emballere batteriet, så det ikke kan komme i kontakt med andre batterier, udstyr eller ledende materialer (f.eks. metaller) i pakken.
c.Brug ikke-ledende beskyttelseshætter, isoleringstape eller andre passende beskyttelsesmidler til udsatte elektroder eller stik.
Hvis den ydre emballage ikke kan modstå kollision, bør den ydre emballage alene ikke bruges som en foranstaltning til at forhindre, at batterielektroderne går i stykker eller kortslutter.Batteriet bør også bruge polstring for at forhindre bevægelse, ellers er elektrodehætten løs på grund af bevægelse, eller elektroden ændrer retning for at forårsage en kortslutning.
Elektrodebeskyttelsesmetoder omfatter, men er ikke begrænset til, følgende foranstaltninger:
en.Fastgør elektroderne sikkert til et dæksel med tilstrækkelig styrke.
b.Batteriet er pakket i en stiv plastikpakke.
c.Brug et forsænket design eller hav anden beskyttelse til batterielektroderne, så elektroderne ikke går i stykker, selvom pakken tabes.
Indlægstid: Feb-07-2023