बैटरी शॉर्ट सर्किट एक गंभीर खराबी है: बैटरी में संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा थर्मल ऊर्जा के रूप में नष्ट हो जाएगी, डिवाइस का उपयोग नहीं किया जा सकता है।साथ ही, शॉर्ट सर्किट से भी गंभीर गर्मी उत्पन्न होती है, जो न केवल बैटरी सामग्री के प्रदर्शन को कम करती है, बल्कि थर्मल रनवे के कारण आग या विस्फोट भी हो सकती है।डिवाइस में संभावित स्थितियों को खत्म करने के लिए जो शॉर्ट सर्किट का कारण बन सकती हैं और यह सुनिश्चित करने के लिए कि शॉर्ट सर्किट खतरनाक परिचालन स्थिति का कारण नहीं बनता है, हम लिथियम-आयन बैटरी की योजना का अध्ययन करने के लिए COMSOL मल्टीफ़िज़िक्स का उपयोग कर सकते हैं।
बैटरी में शॉर्ट सर्किट कैसे होता है?
बैटरी संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा को विद्युत ऊर्जा में परिवर्तित करने में सक्षम है।सामान्य ऑपरेशन के दौरान, बैटरी के दो इलेक्ट्रोड इलेक्ट्रोकेमिकल प्रतिक्रिया, नकारात्मक इलेक्ट्रोड की कमी प्रतिक्रिया और एनोड की ऑक्सीकरण प्रतिक्रिया उत्पन्न करेंगे।डिस्चार्ज प्रक्रिया के दौरान, सकारात्मक इलेक्ट्रोड 0.10-600 है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड सकारात्मक है;चार्जिंग प्रक्रिया के दौरान, दो इलेक्ट्रोड वर्ण स्विच हो जाते हैं, अर्थात सकारात्मक इलेक्ट्रोड सकारात्मक होता है और नकारात्मक इलेक्ट्रोड नकारात्मक होता है।
एक इलेक्ट्रोड सर्किट में इलेक्ट्रॉन छोड़ता है, जबकि दूसरा इलेक्ट्रोड सर्किट से इलेक्ट्रॉन लेता है।यह अनुकूल रासायनिक प्रतिक्रिया है जो सर्किट में करंट को चलाती है और इस प्रकार कोई भी उपकरण, जैसे मोटर या लाइट बल्ब, बैटरी से कनेक्ट होने पर उससे ऊर्जा प्राप्त करने में सक्षम होता है।
तथाकथित शॉर्ट सर्किट तब होता है जब इलेक्ट्रॉन विद्युत उपकरण से जुड़े सर्किट के माध्यम से प्रवाहित नहीं होते हैं, बल्कि सीधे दो इलेक्ट्रोडों के बीच चलते हैं।चूँकि इन इलेक्ट्रॉनों को कोई यांत्रिक कार्य करने की आवश्यकता नहीं होती है, इसलिए प्रतिरोध बहुत छोटा होता है।परिणामस्वरूप, रासायनिक प्रतिक्रिया तेज हो जाती है और बैटरी बिना कोई उपयोगी कार्य किए अपनी रासायनिक ऊर्जा खोकर स्वतः डिस्चार्ज होने लगती है।शॉर्ट-सर्किट होने पर, अत्यधिक करंट के कारण बैटरी प्रतिरोध गर्म (जूल हीट) हो जाता है, जो डिवाइस को नुकसान पहुंचा सकता है।
बैटरी में यांत्रिक क्षति शॉर्ट सर्किट के कारणों में से एक है।यदि कोई धातु की विदेशी वस्तु बैटरी पैक को पंचर कर देती है या यदि बैटरी पैक को गूंधने से क्षतिग्रस्त हो जाता है, तो यह एक आंतरिक प्रवाहकीय मार्ग का निर्माण करेगा और शॉर्ट सर्किट का गठन करेगा।"पिनप्रिक टेस्ट" लिथियम-आयन बैटरियों के लिए मानक सुरक्षा परीक्षण है।परीक्षण के दौरान, एक स्टील की सुई बैटरी में छेद करेगी और उसे छोटा कर देगी।
बैटरी को शॉर्ट-सर्किट होने से रोकें
बैटरी या बैटरी पैक को शॉर्ट सर्किट से बचाया जाना चाहिए, जिसमें बैटरी और प्रवाहकीय सामग्री के समान पैकेज को एक दूसरे के संपर्क में आने से रोकने के उपाय भी शामिल हैं।बैटरियों को परिवहन के लिए बक्से में पैक किया जाता है और उन्हें बक्से के भीतर एक दूसरे से अलग किया जाना चाहिए, जब बैटरियों को एक साथ रखा जाता है तो सकारात्मक और नकारात्मक ध्रुव एक ही दिशा में उन्मुख होते हैं।
बैटरियों की शॉर्ट-सर्किटिंग को रोकने में निम्नलिखित विधियाँ शामिल हैं, लेकिन यह इन्हीं तक सीमित नहीं हैं।
एक।जहां संभव हो, प्रत्येक सेल या प्रत्येक बैटरी चालित उपकरण के लिए गैर-प्रवाहकीय सामग्री (उदाहरण के लिए, प्लास्टिक बैग) से बनी पूरी तरह से बंद आंतरिक पैकेजिंग का उपयोग करें।
बी।बैटरी को अलग करने या पैकेजिंग करने के उचित साधन का उपयोग करें ताकि यह पैकेज के भीतर अन्य बैटरी, उपकरण, या प्रवाहकीय सामग्री (जैसे, धातु) के संपर्क में न आ सके।
सी।खुले इलेक्ट्रोड या प्लग के लिए गैर-प्रवाहकीय सुरक्षात्मक कैप, इंसुलेटिंग टेप, या सुरक्षा के अन्य उचित साधनों का उपयोग करें।
यदि बाहरी पैकेजिंग टकराव का विरोध नहीं कर सकती है, तो बैटरी इलेक्ट्रोड को टूटने या शॉर्ट-सर्किट होने से रोकने के उपाय के रूप में अकेले बाहरी पैकेजिंग का उपयोग नहीं किया जाना चाहिए।बैटरी को हिलने से रोकने के लिए पैडिंग का भी उपयोग करना चाहिए, अन्यथा इलेक्ट्रोड कैप हिलने के कारण ढीला हो जाता है, या इलेक्ट्रोड दिशा बदल देता है जिससे शॉर्ट सर्किट हो जाता है।
इलेक्ट्रोड सुरक्षा विधियों में निम्नलिखित उपाय शामिल हैं, लेकिन ये इन्हीं तक सीमित नहीं हैं:
एक।इलेक्ट्रोडों को पर्याप्त मजबूती वाले कवर से सुरक्षित रूप से जोड़ना।
बी।बैटरी को एक कठोर प्लास्टिक पैकेज में पैक किया गया है।
सी।बैटरी इलेक्ट्रोड के लिए एक धंसे हुए डिज़ाइन का उपयोग करें या अन्य सुरक्षा रखें ताकि पैकेज गिरने पर भी इलेक्ट्रोड टूटे नहीं।
पोस्ट समय: फ़रवरी-07-2023