Mzunguko mfupi wa betri ni kosa kubwa: nishati ya kemikali iliyohifadhiwa kwenye betri itapotea kwa namna ya nishati ya joto, kifaa hawezi kutumika. Wakati huo huo, mzunguko mfupi pia unajumuisha kizazi cha joto kali, ambacho sio tu kinapunguza utendaji wa nyenzo za betri, lakini inaweza hata kusababisha moto au mlipuko kutokana na kukimbia kwa joto. Ili kuondoa hali zinazowezekana katika kifaa ambazo zinaweza kujumuisha mzunguko mfupi na kuhakikisha kuwa mzunguko mfupi haujumuishi hali hatari ya kufanya kazi, tunaweza kutumia Multifizikia ya COMSOL kusoma upangaji wa betri za lithiamu-ioni.
Je, mzunguko mfupi wa betri hutokeaje?
Betri ina uwezo wa kubadilisha nishati ya kemikali iliyohifadhiwa kuwa nishati ya umeme. Wakati wa operesheni ya kawaida, elektrodi mbili za betri zitatoa mmenyuko wa kupunguza athari za elektroni za elektrodi hasi na mmenyuko wa oksidi ya anode. Wakati wa mchakato wa kutokwa, electrode nzuri ni 0.10-600 na electrode hasi ni chanya; wakati wa mchakato wa malipo, wahusika wawili wa electrode hubadilishwa, yaani, electrode nzuri ni chanya na electrode hasi ni hasi.
Electrode moja hutoa elektroni kwenye mzunguko, wakati electrode nyingine inachukua elektroni kutoka kwa mzunguko. Ni mmenyuko huu mzuri wa kemikali ambao huendesha mkondo wa umeme kwenye saketi na hivyo kifaa chochote, kama vile motor au balbu ya mwanga, kinaweza kupata nishati kutoka kwa betri kinapounganishwa nayo.
Kinachojulikana mzunguko mfupi ni wakati elektroni hazipiti kupitia mzunguko unaounganishwa na kifaa cha umeme, lakini huhamia moja kwa moja kati ya electrodes mbili. Kwa kuwa elektroni hizi hazihitaji kufanya kazi yoyote ya mitambo, upinzani ni mdogo sana. Matokeo yake, mmenyuko wa kemikali huharakishwa na betri huanza kujiondoa yenyewe, kupoteza nishati yake ya kemikali bila kufanya kazi yoyote muhimu. Wakati wa mzunguko mfupi, sasa kupita kiasi husababisha upinzani wa betri kuwa moto (Joule joto), ambayo inaweza kuharibu kifaa.
Uharibifu wa mitambo katika betri ni moja ya sababu za mzunguko mfupi. Ikiwa kitu kigeni cha metali kitatoboa pakiti ya betri au ikiwa pakiti ya betri imeharibiwa kwa kukandamizwa, itaunda njia ya ndani ya conductive na kuunda saketi fupi. "Pinprick test" ni kipimo cha usalama cha kawaida cha betri za lithiamu-ion. Wakati wa jaribio, sindano ya chuma itatoboa betri na kuipunguza.
Zuia mzunguko mfupi wa betri
Betri au pakiti ya betri inapaswa kulindwa dhidi ya mzunguko mfupi wa mzunguko, ikiwa ni pamoja na hatua za kuzuia betri na kifurushi sawa cha nyenzo za conductive kugusana. Betri zimefungwa kwenye masanduku kwa ajili ya usafiri na zinapaswa kutengwa kutoka kwa kila mmoja ndani ya sanduku, na nguzo nzuri na hasi zimeelekezwa kwa mwelekeo huo wakati betri zimewekwa kando.
Kuzuia mzunguko mfupi wa betri ni pamoja na, lakini sio mdogo, njia zifuatazo.
a. Inapowezekana, tumia kifungashio cha ndani kilichofungwa kabisa kilichoundwa kwa nyenzo zisizo za conductive (kwa mfano, mifuko ya plastiki) kwa kila seli au kila kifaa kinachotumia betri.
b. Tumia njia ifaayo ya kutenga au kufungasha betri ili isiweze kugusana na betri nyingine, vifaa, au nyenzo za kuongozea (km, metali) ndani ya kifurushi.
c. Tumia vifuniko vya kinga visivyo na conductive, mkanda wa kuhami joto, au njia zingine zinazofaa za ulinzi kwa elektroni au plug zilizowekwa wazi.
Iwapo kifungashio cha nje hakiwezi kupinga mgongano, basi kifungashio cha nje pekee kisitumike kama kipimo cha kuzuia elektrodi za betri kukatika au kukatika kwa mzunguko mfupi. Betri inapaswa pia kutumia pedi ili kuzuia harakati, vinginevyo kofia ya electrode ni huru kutokana na harakati, au electrode inabadilisha mwelekeo ili kusababisha mzunguko mfupi.
Mbinu za ulinzi wa elektrodi ni pamoja na, lakini sio mdogo, hatua zifuatazo:
a. Kuunganisha electrodes salama kwa kifuniko cha nguvu za kutosha.
b. Betri imefungwa kwenye kifurushi kigumu cha plastiki.
c. Tumia muundo uliowekwa tena au uwe na ulinzi mwingine wa elektroni za betri ili elektroni zisivunjike hata ikiwa kifurushi kimeshuka.
Muda wa kutuma: Feb-07-2023