Kortsluiting in de batterij is een ernstige fout: de chemische energie die in de batterij is opgeslagen, gaat verloren in de vorm van thermische energie, het apparaat kan niet worden gebruikt.Tegelijkertijd zorgt kortsluiting ook voor ernstige warmteontwikkeling, wat niet alleen de prestaties van het batterijmateriaal vermindert, maar zelfs kan leiden tot brand of explosie als gevolg van thermische overstroming.Om potentiële omstandigheden in het apparaat te elimineren die een kortsluiting zouden kunnen vormen en om ervoor te zorgen dat een kortsluiting geen gevaarlijke bedrijfstoestand vormt, kunnen we COMSOL Multiphysics gebruiken om de planning van lithium-ionbatterijen te bestuderen.
Hoe ontstaat kortsluiting in de batterij?
De batterij is in staat opgeslagen chemische energie om te zetten in elektrische energie.Tijdens normaal gebruik zullen de twee elektroden van de batterij elektrochemische reacties veroorzaken, een reductiereactie van de negatieve elektrode en een oxidatiereactie van de anode.Tijdens het ontladingsproces is de positieve elektrode 0,10-600 en de negatieve elektrode positief;tijdens het laadproces worden de twee elektrodekarakters verwisseld, dat wil zeggen dat de positieve elektrode positief is en de negatieve elektrode negatief.
Eén elektrode geeft elektronen vrij in het circuit, terwijl de andere elektrode elektronen uit het circuit haalt.Het is deze gunstige chemische reactie die de stroom in het circuit aandrijft en dus kan elk apparaat, zoals een motor of een gloeilamp, energie uit de batterij halen wanneer deze erop is aangesloten.
Er is sprake van een zogenaamde kortsluiting wanneer elektronen niet door het circuit stromen dat op het elektrische apparaat is aangesloten, maar rechtstreeks tussen de twee elektroden bewegen.Omdat deze elektronen geen mechanisch werk hoeven te doen, is de weerstand erg klein.Als gevolg hiervan wordt de chemische reactie versneld en begint de batterij zichzelf te ontladen, waarbij hij zijn chemische energie verliest zonder enig nuttig werk te doen.Bij kortsluiting zorgt de overmatige stroom ervoor dat de weerstand van de batterij heet wordt (joulewarmte), wat het apparaat kan beschadigen.
Mechanische schade aan de accu is één van de oorzaken van kortsluiting.Als een metalen vreemd voorwerp de accu doorboort of als de accu beschadigd raakt door kneden, ontstaat er een interne geleiding en ontstaat er kortsluiting.De "speldenpriktest" is de standaard veiligheidstest voor lithium-ionbatterijen.Tijdens de test zal een stalen naald de batterij doorboren en kortsluiting veroorzaken.
Voorkom kortsluiting van de batterij
De batterij of het batterijpakket moet worden beschermd tegen kortsluiting, inclusief maatregelen om te voorkomen dat de batterij en hetzelfde pakket geleidende materialen met elkaar in contact komen.Batterijen worden voor transport in dozen verpakt en moeten in de doos van elkaar worden gescheiden, waarbij de positieve en negatieve polen in dezelfde richting zijn gericht als de batterijen naast elkaar worden geplaatst.
Het voorkomen van kortsluiting van batterijen omvat, maar is niet beperkt tot, de volgende methoden.
A.Gebruik waar mogelijk een volledig gesloten binnenverpakking van niet-geleidend materiaal (bijvoorbeeld plastic zakken) voor elke cel of elk apparaat dat op batterijen werkt.
B.Gebruik geschikte middelen om de batterij te isoleren of te verpakken, zodat deze niet in contact kan komen met andere batterijen, apparatuur of geleidende materialen (bijvoorbeeld metalen) in de verpakking.
C.Gebruik niet-geleidende beschermkappen, isolatietape of andere geschikte beschermingsmiddelen voor blootliggende elektroden of stekkers.
Als de buitenverpakking niet bestand is tegen botsingen, mag de buitenverpakking alleen niet worden gebruikt als maatregel om te voorkomen dat de batterijelektroden breken of kortsluiten.De batterij moet ook opvulling gebruiken om beweging te voorkomen, anders komt de elektrodekap los als gevolg van beweging, of verandert de elektrode van richting en veroorzaakt kortsluiting.
Elektrodebeschermingsmethoden omvatten, maar zijn niet beperkt tot, de volgende maatregelen:
A.Het veilig bevestigen van de elektroden op een hoes van voldoende sterkte.
B.De batterij is verpakt in een stevige plastic verpakking.
C.Gebruik een verzonken ontwerp of zorg voor een andere bescherming voor de batterijelektroden, zodat de elektroden niet breken, zelfs niet als de verpakking valt.
Posttijd: 07-02-2023