ბატარეის მოკლე ჩართვა სერიოზული ხარვეზია: ბატარეაში შენახული ქიმიური ენერგია დაიკარგება თერმული ენერგიის სახით, მოწყობილობის გამოყენება შეუძლებელია.ამავდროულად, მოკლე ჩართვა ასევე წარმოადგენს ძლიერ სითბოს წარმოქმნას, რაც არა მხოლოდ ამცირებს ბატარეის მასალის მუშაობას, არამედ შეიძლება გამოიწვიოს ხანძარი ან აფეთქება თერმული გაქცევის გამო.იმისათვის, რომ აღმოვფხვრათ მოწყობილობაში არსებული პოტენციური პირობები, რამაც შეიძლება გამოიწვიოს მოკლე ჩართვა და იმის უზრუნველსაყოფად, რომ მოკლე ჩართვა არ წარმოადგენს საშიშ ოპერაციულ მდგომარეობას, შეგვიძლია გამოვიყენოთ COMSOL Multiphysics ლითიუმ-იონური ბატარეების დაგეგმვის შესასწავლად.
როგორ ხდება ბატარეის მოკლე ჩართვა?
ბატარეას შეუძლია შენახული ქიმიური ენერგიის ელექტრო ენერგიად გარდაქმნა.ნორმალური მუშაობის დროს, ბატარეის ორი ელექტროდი წარმოქმნის ელექტროქიმიური რეაქციების შემცირების რეაქციას უარყოფითი ელექტროდის და ანოდის დაჟანგვის რეაქციას.გამონადენის პროცესში დადებითი ელექტროდი არის 0,10-600 და უარყოფითი ელექტროდი დადებითია;დატენვის პროცესში ხდება ორი ელექტროდის სიმბოლოს გადართვა, ანუ დადებითი ელექტროდი დადებითია, ხოლო უარყოფითი ელექტროდი უარყოფითი.
ერთი ელექტროდი ათავისუფლებს ელექტრონებს წრედში, ხოლო მეორე ელექტროდი იღებს ელექტრონებს წრედიდან.ეს არის ხელსაყრელი ქიმიური რეაქცია, რომელიც მართავს დენს წრედში და, ამრიგად, ნებისმიერ მოწყობილობას, როგორიცაა ძრავა ან ნათურა, შეუძლია ენერგიის მიღება ბატარეისგან, როდესაც მას უკავშირდება.
ეგრეთ წოდებული მოკლე ჩართვა არის, როდესაც ელექტრონები არ მიედინება ელექტრულ მოწყობილობასთან დაკავშირებულ წრეში, არამედ მოძრაობენ პირდაპირ ორ ელექტროდს შორის.ვინაიდან ამ ელექტრონებს არ სჭირდებათ რაიმე მექანიკური სამუშაოს შესრულება, წინააღმდეგობა ძალიან მცირეა.შედეგად, ქიმიური რეაქცია აჩქარებულია და ბატარეა იწყებს თვითგამორთვას, კარგავს ქიმიურ ენერგიას რაიმე სასარგებლო სამუშაოს შესრულების გარეშე.მოკლედ შერთვისას, გადაჭარბებული დენი იწვევს ბატარეის წინააღმდეგობის გაცხელებას (ჯოულის სითბო), რამაც შეიძლება დააზიანოს მოწყობილობა.
აკუმულატორის მექანიკური დაზიანება მოკლე ჩართვის ერთ-ერთი მიზეზია.თუ მეტალის უცხო საგანი აჭრის ბატარეის კოლოფს ან თუ ბატარეის პაკეტი დაზიანებულია ადუღების შედეგად, იგი წარმოადგენს შიდა გამტარ გზას და წარმოქმნის მოკლე ჩართვას."pinprick ტესტი" არის სტანდარტული უსაფრთხოების ტესტი ლითიუმ-იონური ბატარეებისთვის.ტესტის დროს, ფოლადის ნემსი გახვრეტის ბატარეას და დაამოკლებს მას.
თავიდან აიცილეთ ბატარეის მოკლე ჩართვა
ბატარეა ან ბატარეის პაკეტი დაცული უნდა იყოს მოკლე ჩართვისგან, მათ შორის ზომების ჩათვლით, რათა თავიდან იქნას აცილებული ბატარეა და გამტარ მასალების იგივე პაკეტი ერთმანეთთან კონტაქტში.ბატარეები შეფუთულია სატრანსპორტო ყუთებში და უნდა იყოს განცალკევებული ერთმანეთისგან ყუთში, დადებითი და უარყოფითი პოლუსებით ორიენტირებული იმავე მიმართულებით, როდესაც ბატარეები ერთმანეთის გვერდით არის განთავსებული.
ბატარეების მოკლე ჩართვის თავიდან აცილება მოიცავს, მაგრამ არ შემოიფარგლება, შემდეგ მეთოდებს.
ა.თუ ეს შესაძლებელია, გამოიყენეთ სრულიად დახურული შიდა შეფუთვა, რომელიც დამზადებულია არაგამტარი მასალისგან (მაგ., პლასტიკური ჩანთები) თითოეული უჯრედისთვის ან ბატარეით მომუშავე თითოეული მოწყობილობისთვის.
ბ.გამოიყენეთ ბატარეის იზოლირების ან შეფუთვის შესაბამისი საშუალება ისე, რომ იგი არ მოხვდეს შეფუთვაში არსებულ სხვა ბატარეებთან, აღჭურვილობასთან ან გამტარ მასალებთან (მაგ. ლითონებთან).
გ.გამოიყენეთ არაგამტარი დამცავი ქუდები, საიზოლაციო ლენტი ან სხვა შესაბამისი დაცვის საშუალებები ღია ელექტროდების ან შტეფსელებისთვის.
თუ გარე შეფუთვა ვერ გაუძლებს შეჯახებას, მაშინ მხოლოდ გარე შეფუთვა არ უნდა იქნას გამოყენებული, როგორც ბატარეის ელექტროდების გატეხვის ან მოკლე ჩართვის თავიდან ასაცილებლად.ბატარეამ ასევე უნდა გამოიყენოს ბალიშები, რათა თავიდან აიცილოს მოძრაობა, წინააღმდეგ შემთხვევაში, ელექტროდის თავსახური ფხვიერია მოძრაობის გამო, ან ელექტროდი იცვლის მიმართულებას მოკლე ჩართვის გამოწვევისთვის.
ელექტროდის დაცვის მეთოდები მოიცავს, მაგრამ არ შემოიფარგლება, შემდეგ ზომებს:
ა.ელექტროდების უსაფრთხოდ მიმაგრება საკმარისი სიმტკიცის საფარზე.
ბ.ბატარეა შეფუთულია ხისტი პლასტმასის შეფუთვაში.
გ.გამოიყენეთ ჩაღრმავებული დიზაინი ან გქონდეთ სხვა დაცვა ბატარეის ელექტროდებისთვის, რათა ელექტროდები არ გატყდეს მაშინაც კი, თუ შეფუთვა ჩამოვარდა.
გამოქვეყნების დრო: თებ-07-2023