Зайны богино холболт нь ноцтой алдаа юм: зайнд хадгалагдсан химийн энерги нь дулааны энерги хэлбэрээр алдагдах болно, төхөөрөмжийг ашиглах боломжгүй.Үүний зэрэгцээ богино холболт нь хүчтэй дулааныг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь батерейны материалын гүйцэтгэлийг бууруулаад зогсохгүй дулааны гүйлтийн улмаас гал эсвэл дэлбэрэлтэд хүргэж болзошгүй юм.Төхөөрөмжийн богино холболт үүсгэж болзошгүй нөхцөл байдлыг арилгах, богино холболт нь ашиглалтын аюултай нөхцөл үүсгэхгүйн тулд бид COMSOL Multiphysics-ийг лити-ион батерейны төлөвлөлтийг судлахад ашиглаж болно.
Батерейны богино холболт хэрхэн үүсдэг вэ?
Батерей нь хуримтлагдсан химийн энергийг цахилгаан энерги болгон хувиргах чадвартай.Хэвийн ажиллагааны үед батерейны хоёр электрод нь сөрөг электродын бууралтын электрохимийн урвал ба анодын исэлдэлтийн урвалыг үүсгэдэг.Цэнэглэх процессын үед эерэг электрод нь 0.10-600, сөрөг электрод нь эерэг;цэнэглэх явцад хоёр электродын тэмдэгтүүд солигддог, өөрөөр хэлбэл эерэг электрод эерэг, сөрөг электрод сөрөг байна.
Нэг электрод нь электронуудыг хэлхээнд гаргадаг бол нөгөө электрод нь хэлхээнээс электронуудыг авдаг.Чухамхүү энэхүү таатай химийн урвал нь хэлхээний гүйдлийг хөдөлгөдөг тул мотор эсвэл чийдэн гэх мэт аливаа төхөөрөмж түүнд холбогдсон үед батерейгаас эрчим хүч авах боломжтой байдаг.
Цахилгаан төхөөрөмжид холбогдсон хэлхээгээр электронууд урсахгүй, харин хоёр электродын хооронд шууд шилжихийг богино холболт гэж нэрлэдэг.Эдгээр электронууд механик ажил хийх шаардлагагүй тул эсэргүүцэл нь маш бага байдаг.Үүний үр дүнд химийн урвал хурдасч, зай нь өөрөө цэнэггүй болж, ямар ч ашигтай ажил хийлгүйгээр химийн эрчим хүчээ алдаж эхэлдэг.Богино холболттой үед хэт их гүйдэл нь батерейны эсэргүүцлийг халаахад хүргэдэг (Жоуль дулаан), энэ нь төхөөрөмжийг гэмтээж болно.
Зайны механик гэмтэл нь богино залгааны шалтгаануудын нэг юм.Хэрэв металл гадны биет зайны багцыг цоолох эсвэл батерейг зуурах үед гэмтсэн бол энэ нь дотоод дамжуулагч зам болж, богино холболт үүсгэнэ.Лити-ион батерейны аюулгүй байдлын стандарт тест нь "pinprick test" юм.Туршилтын явцад ган зүү нь зайг цоолж, богиносгодог.
Зайны богино холболтоос урьдчилан сэргийлэх
Зай эсвэл батерейг богино холболтоос хамгаалсан байх ёстой, үүнд зай болон цахилгаан дамжуулагч материалын ижил багцыг бие биетэйгээ холбогдохоос урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ авна.Батерейг зөөвөрлөхөд зориулж хайрцагт савласан бөгөөд батерейг зэрэгцүүлэн байрлуулах үед эерэг ба сөрөг туйлууд нь нэг чиглэлд чиглэсэн байх ёстой.
Батерейг богино холболтоос урьдчилан сэргийлэхэд дараах аргууд орно, гэхдээ үүгээр хязгаарлагдахгүй.
а.Боломжтой бол үүр эсвэл батерейгаар ажилладаг төхөөрөмж бүрт цахилгаан дамжуулдаггүй материалаар (жишээ нь гялгар уут) бүрэн хаалттай дотоод сав баглаа боодол ашиглана.
б.Батерейг бусад батерей, тоног төхөөрөмж, дамжуулагч материал (жишээ нь, металл) -тай хүрэлцэхгүй байхаар тусгаарлах эсвэл савлах тохиромжтой хэрэгслийг ашиглана уу.
в.Ил гарсан электрод эсвэл залгуурыг цахилгаан дамжуулдаггүй хамгаалалтын таг, тусгаарлагч тууз эсвэл бусад зохих хамгаалалтын хэрэгслийг ашиглана уу.
Гаднах сав баглаа боодол нь мөргөлдөхийг тэсвэрлэх чадваргүй бол зайны электродууд эвдрэх, богино холболт үүсэхээс урьдчилан сэргийлэх арга хэмжээ болгон зөвхөн гаднах савлагааг ашиглах ёсгүй.Батерей нь хөдөлгөөнөөс урьдчилан сэргийлэхийн тулд зөөлөвчийг ашиглах ёстой, эс тэгвээс электродын таг нь хөдөлгөөнөөс болж суларсан эсвэл электрод чиглэлээ өөрчилснөөр богино холболт үүсгэдэг.
Электродын хамгаалалтын аргууд нь дараахь арга хэмжээг багтаасан боловч үүгээр хязгаарлагдахгүй.
а.Электродуудыг хангалттай бат бөх бүрхүүлд найдвартай бэхлэх.
б.Батерей нь хатуу хуванцар савлагаатай.
в.Батерейны электродуудад нүхтэй загвар ашиглах эсвэл өөр хамгаалалттай байх нь савлагаа унасан ч электродууд нь эвдэрч гэмтэхгүй.
Шуудангийн цаг: 2023-02-07