Короткое замыкание батареи

Аккумуляторы, особенно литий-ионные, сегодня широко используются в мире. Вы найдете их во многих электрических устройствах, таких как смартфоны, планшеты, ноутбуки и игровые приставки.

Несмотря на то, что эти батареи очень удобны, поскольку их можно заряжать, они могут вызвать много проблем, если их не защитить должным образом. Мы видели, как аккумуляторы взрывались во многих ситуациях, причиняя серьезный ущерб и даже причиняя вред людям.

Короткое замыкание является одной из самых больших угроз безопасности и производительности батареи. Это может привести к быстрой потере емкости аккумулятора, вздутию и необратимому повреждению.

Поэтому необходимо иметь систему защиты, которая гарантирует, что такие проблемы никогда не возникнут. К счастью, современные аккумуляторы имеют встроенные системы, выполняющие эти задачи. Их называют системами защиты от короткого замыкания.

В этом руководстве мы обсудим, что делают эти системы и почему они важны. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Защита от короткого замыкания батареи

Аккумуляторы стали чрезвычайно важными в современном мире. Но они хранят и производят электроэнергию, что означает, что они подвержены таким проблемам, как короткое замыкание.

Система защиты от короткого замыкания предназначена для прекращения передачи энергии путем отключения цепи при возникновении опасности. Эта система подобна выключателю, который выключается при определенных условиях.

Что такое короткое замыкание батареи?

Чтобы понять, как работает защита цепи, нам нужно начать с понимания термина короткое замыкание. Что это значит?

Проще говоря, короткое замыкание означает, что нагрузка выходит далеко за пределы нормального диапазона батареи. Батареи, как высокого, так и низкого напряжения, будут замыкаться при нагрузках с низким или нулевым сопротивлением.

3.2V 20A Низкотемпературная батарея LiFePO4 -40℃ 3C Разрядная емкость ≥70% Температура зарядки: -20~45℃ Температура разрядки: -40~+55℃ пройти тест на иглоукалывание -40℃ максимальная скорость разряда: 3C

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Такие условия могут привести к разрушительным последствиям для аккумулятора. И при длительном обслуживании груз может столкнуться с теми же повреждениями.

В лучшем случае батарея разряжается слишком быстро, в большинстве случаев в течение нескольких секунд. А в худшем случае ваша батарея загорится и взорвется, повлияв даже на нагрузку.

Защита от короткого замыкания

Как видите, повреждения от короткозамкнутых аккумуляторов могут быть разрушительными. Последнее, что вы хотите, это купить новую батарею или устройство из-за таких проблем.

И именно поэтому вам нужна надежная система защиты. Защита от короткого замыкания батареи отключает любое соединение, которое может проводить электрическую энергию, когда обнаруживает слишком большой ток в цепи.

В проводке любого сильноточного аккумулятора, как и автомобильного, есть предохранитель, который размыкается при возникновении короткого замыкания. С другой стороны, слаботочные аккумуляторы не особо нуждаются в такой защите, где ток короткого замыкания маловат для любого.

Имея это в виду, становится ясно, что короткое замыкание является серьезной проблемой для сильноточных батарей и что необходима надлежащая защита. Производители хорошо осведомлены о рисках, связанных с этими продуктами, и они приняли меры, чтобы дать потребителям гарантию безопасности с помощью автоматических выключателей.

Краткое содержание

Состояние короткого замыкания между внешними электродами приводит к слишком быстрому разряду аккумулятора и сверх нормальных пределов. Это заставляет батарею выделять тепло. Если температура продолжит расти, батарея перегреется и может загореться или взорваться.

Защита от короткого замыкания — это система, которая отключает разрядный ток в течение микросекунды после обнаружения проблемы. Эта функция аналогична защите от перегрузки по току разряда. Однако защита от короткого замыкания реагирует на большой разрядный ток.

Низкотемпературный прочный полимерный аккумулятор для ноутбука с высокой плотностью энергии Спецификация аккумулятора: 11,1 В 7800 мАч -40 ℃ 0,2 C разрядная емкость ≥80% Пыленепроницаемый, устойчивый к падению, антикоррозийный, антиэлектромагнитный

ЧИТАТЬ ДАЛЕЕ

Пример защиты аккумулятора от короткого замыкания — реле

Сделать защиту от короткого замыкания можно с помощью реле. Это простой, дешевый и очень эффективный способ убедиться, что клеммы аккумулятора не соприкасаются и не вызывают короткого замыкания.

Мы понимаем, что интеллектуальные батареи поставляются с BMS, которые контролируют и защищают батареи внутри. Но что, если вы используете аккумулятор, который не имеет таких функций? Свинцово-кислотные аккумуляторы являются примером аккумуляторов, которые могут легко получить короткое замыкание, если вы не будете достаточно осторожны.

Для создания схемы защиты вам понадобится релейный модуль на 5 В или 1 В, в зависимости от вашей батареи. Вам также понадобится зеленый и один красный светодиод, два резистора и одна кнопка для открытия тока.

Подключите отрицательную клемму аккумулятора к общей клемме реле, а затем положительную клемму к одному концу катушки реле. Затем подключите кнопку между отрицательным и вторым выводом катушки на вашей установке. Теперь установите красный светодиод между нормально замкнутой клеммой и отрицательной клеммой, а зеленый светодиод — между нормально разомкнутой и положительной клеммой аккумулятора.

Эта система будет закрываться и открываться соответствующим образом, чтобы защитить аккумулятор и нагрузку от любых потенциальных повреждений. Он работает по принципу, согласно которому ток всегда пытается течь по пути наименьшего сопротивления. Это защитит вашу батарею и нагрузку, а также избавит вас от необходимости тратить много денег на ремонт или покупку новой батареи.

Проверка батареи на короткое замыкание

Можно провести испытания для оценки электрических характеристик или безопасности батарей. Это обычная практика для литий-ионных аккумуляторов. Испытания включают испытания на непрерывную зарядку, испытания на внутреннее короткое замыкание, испытания на перезарядку и чрезмерную разрядку, а также испытания на большие токи.

Испытания на короткое замыкание проводятся для имитации неправильных условий использования батареи. Испытание может включать короткое замыкание батареи снаружи, чтобы показать условия, которые могут вызвать возгорание или разрыв.

Тест довольно простой. Это можно сделать, подключив положительный к отрицательному выводу батареи через нагрузку цепи 80+/- 20 Ом. Температура батареи также должна быть записана.

Ток короткого замыкания батареи

Токи короткого замыкания отличаются от батареи к батарее. Некоторые батареи могут иметь более низкий ток, в то время как другие могут быть более значительными.

В промышленных резервных батареях ток может быть высоким, когда нормальные характеристики говорят об обратном. Нередки случаи, когда батареи даже меньшего размера рассчитаны на несколько тысяч ампер тока. В более крупных батареях такой ток может превышать 40 000 ампер.

При низком заряде ток короткого замыкания может быть таким же, как опубликованное значение. Это связано с тем, что внутреннее сопротивление остается относительно неизменным, за исключением случаев, когда батарея полностью заряжена.

Вы всегда можете провести тест для определения тока короткого замыкания. Это поможет вам определить, какую нагрузку может выдержать аккумулятор и как обеспечить ее безопасность.