Batareyanın qısa qapanması ciddi bir nasazlıqdır: batareyada saxlanılan kimyəvi enerji istilik enerjisi şəklində itiriləcək, cihaz istifadə edilə bilməz.Eyni zamanda, qısaqapanma həm də güclü istilik əmələ gəlməsinə səbəb olur ki, bu da nəinki akkumulyator materialının işini azaldır, hətta termal qaçış nəticəsində yanğına və ya partlayışa səbəb ola bilər.Cihazda qısaqapanma yarada biləcək potensial şərtləri aradan qaldırmaq və qısaqapanmanın təhlükəli iş şəraiti yaratmamasını təmin etmək üçün litium-ion batareyalarının planlaşdırılmasını öyrənmək üçün COMSOL Multiphysics-dən istifadə edə bilərik.
Batareyada qısaqapanma necə baş verir?
Batareya yığılmış kimyəvi enerjini elektrik enerjisinə çevirmək qabiliyyətinə malikdir.Normal işləmə zamanı batareyanın iki elektrodu mənfi elektrodun azaldılması reaksiyası və anodun oksidləşmə reaksiyası ilə elektrokimyəvi reaksiyalar verəcəkdir.Boşalma prosesi zamanı müsbət elektrod 0,10-600, mənfi elektrod isə müsbətdir;şarj prosesi zamanı iki elektrod simvolu dəyişdirilir, yəni müsbət elektrod müsbət, mənfi elektrod isə mənfi olur.
Bir elektrod elektronları dövrəyə buraxır, digər elektrod isə dövrədən elektronları alır.Məhz bu əlverişli kimyəvi reaksiya dövrədə cərəyanı hərəkətə gətirir və beləliklə, mühərrik və ya lampa kimi hər hansı bir cihaz ona qoşulduqda batareyadan enerji əldə edə bilir.
Elektronların elektrik cihazına qoşulmuş dövrə vasitəsilə axmadığı, birbaşa iki elektrod arasında hərəkət etdiyi zaman qısa qapanma deyilir.Bu elektronların heç bir mexaniki iş görməsinə ehtiyac olmadığı üçün müqavimət çox kiçikdir.Nəticədə kimyəvi reaksiya sürətlənir və batareya heç bir faydalı iş görmədən kimyəvi enerjisini itirərək öz-özünə boşalmağa başlayır.Qısa qapanma zamanı həddindən artıq cərəyan batareya müqavimətinin qızmasına (Joule istilik) səbəb olur ki, bu da cihazı zədələyə bilər.
Batareyanın mexaniki zədələnməsi qısaqapanmanın səbəblərindən biridir.Əgər metal yad cisim batareya paketini deşərsə və ya batareya paketi yoğurma nəticəsində zədələnirsə, bu, daxili keçirici yol təşkil edəcək və qısaqapanma yaradacaq."İnprick testi" litium-ion batareyaları üçün standart təhlükəsizlik testidir.Test zamanı polad iynə batareyanı deşəcək və onu qısaltacaq.
Batareyanın qısaqapanmasının qarşısını alın
Batareya və ya batareya paketi qısa qapanmadan qorunmalıdır, o cümlədən batareyanın və eyni keçirici materialların bir-biri ilə təmasda olmasının qarşısını almaq üçün tədbirlər.Batareyalar daşınmaq üçün qutularda qablaşdırılır və batareyalar yan-yana yerləşdirildikdə müsbət və mənfi dirəkləri eyni istiqamətə yönəldilməklə qutunun içərisində bir-birindən ayrılmalıdır.
Batareyaların qısaqapanmasının qarşısının alınması aşağıdakı üsulları əhatə edir, lakin bunlarla məhdudlaşmır.
a.Mümkünsə, hər bir hüceyrə və ya hər bir batareya ilə işləyən cihaz üçün qeyri-keçirici materialdan (məsələn, plastik torbalar) hazırlanmış tamamilə qapalı daxili qablaşdırmadan istifadə edin.
b.Batareyanı təcrid etmək və ya qablaşdırmaq üçün müvafiq vasitələrdən istifadə edin ki, paketdəki digər batareyalar, avadanlıq və ya keçirici materiallarla (məsələn, metallar) təmas etməsin.
c.Açıq elektrodlar və ya tıxaclar üçün qeyri-keçirici qoruyucu qapaqlar, izolyasiya lenti və ya digər müvafiq qoruyucu vasitələrdən istifadə edin.
Əgər xarici qablaşdırma toqquşmaya müqavimət göstərə bilmirsə, o zaman akkumulyator elektrodlarının qırılmasının və ya qısaqapanmanın qarşısını almaq üçün təkcə xarici qablaşdırmadan istifadə edilməməlidir.Hərəkətin qarşısını almaq üçün akkumulyator da paddingdən istifadə etməlidir, əks halda elektrod qapağı hərəkət səbəbindən boşalır və ya elektrod qısaqapanmaya səbəb olmaq üçün istiqamətini dəyişir.
Elektrod mühafizə üsullarına aşağıdakı tədbirlər daxildir, lakin bunlarla məhdudlaşmır:
a.Elektrodları kifayət qədər güclü bir örtüyə etibarlı şəkildə bağlamaq.
b.Batareya sərt plastik paketə yığılmışdır.
c.Batareya elektrodları üçün girintili dizayndan istifadə edin və ya başqa qorunma aparın ki, paket düşsə belə elektrodlar sınmasın.
Göndərmə vaxtı: 07 fevral 2023-cü il