Batteriekurzschluss

Batterien, insbesondere Lithium-Ionen, sind heute weltweit weit verbreitet. Sie finden sie in vielen elektrischen Geräten wie Smartphones, Tablets, Laptops und Videospielkonsolen.

Obwohl diese Batterien sehr praktisch sind, da sie wieder aufgeladen werden können, können sie viele Probleme verursachen, wenn sie nicht gut geschützt sind. Wir haben in vielen Situationen gesehen, wie Batterien explodierten und schwere Schäden und sogar Personenschäden verursachten.

Kurzschlüsse sind eine der größten Bedrohungen für die Sicherheit und Leistung von Batterien. Dadurch kann der Akku schnell an Kapazität verlieren, anschwellen und dauerhaft geschädigt werden.

Daher ist ein Schutzsystem erforderlich, das sicherstellt, dass solche Probleme niemals auftreten. Glücklicherweise haben moderne Batterien eingebaute Systeme, die diese Aufgaben übernehmen. Sie werden als Kurzschlussschutzsysteme bezeichnet.

In diesem Leitfaden werden wir erörtern, was diese Systeme tun und warum sie wichtig sind. Lesen Sie weiter, um mehr zu erfahren.

Batteriekurzschlussschutz

Batterien sind in der modernen Welt extrem wichtig geworden. Aber sie speichern und produzieren elektrische Energie, was bedeutet, dass sie anfällig für Probleme wie Kurzschlüsse sind.

Das Kurzschlussschutzsystem wurde entwickelt, um die Energieübertragung zu unterbrechen, indem der Stromkreis bei Gefahr getrennt wird. Dieses System ist wie ein Schalter, der sich ausschaltet, wenn er bestimmte Bedingungen wahrnimmt.

Was ist Batteriekurzschluss?

Um zu verstehen, wie der Stromkreisschutz funktioniert, müssen wir zunächst den Begriff Kurzschluss verstehen. Was bedeutet das?

Vereinfacht ausgedrückt bedeutet ein Kurzschluss eine Belastung, die weit über die normale Batteriereichweite hinausgeht. Batterien, egal ob Hoch- oder Niederspannung, werden bei Lasten mit niedrigem oder Nullwiderstand kurzgeschlossen.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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Solche Bedingungen können zu schädlichen Folgen für die Batterie führen. Und wenn sie über einen längeren Zeitraum gewartet wird, kann die Ladung auch den gleichen Schäden ausgesetzt sein.

Im besten Fall entlädt sich der Akku zu schnell, meistens innerhalb von Sekunden. Und im schlimmsten Fall fängt Ihr Akku Feuer und explodiert, was sogar die Last beeinträchtigt.

Kurzschlussschutz

Wie Sie sehen können, können die Schäden durch kurzgeschlossene Batterien verheerend sein. Das Letzte, was Sie wollen, ist, wegen solcher Probleme einen neuen Akku oder ein neues Gerät zu kaufen.

Und deshalb brauchen Sie ein zuverlässiges Schutzsystem. Der Batteriekurzschlussschutz unterbricht alle Verbindungen, die elektrische Energie leiten könnten, wenn er zu viel Strom durch den Stromkreis erkennt.

Die Verkabelung jeder Hochstrombatterie, wie einer Autobatterie, ist mit einer Sicherung ausgestattet, die bei einem Kurzschluss öffnet. Auf der anderen Seite brauchen Schwachstrombatterien einen solchen Schutz nicht wirklich, wenn der Kurzschlussstrom für jeden zu niedrig ist.

Vor diesem Hintergrund ist klar, dass Kurzschlüsse ein ernstes Problem bei Hochstrombatterien sind und dass ein angemessener Schutz erforderlich ist. Die Hersteller sind sich der Risiken bewusst, die mit diesen Produkten einhergehen, und sie haben Maßnahmen ergriffen, um den Verbrauchern durch Schutzschalter Sicherheit zu geben.

Zusammenfassung

Ein Kurzschlusszustand zwischen externen Elektroden führt dazu, dass sich die Batterie zu schnell und über die normalen Grenzen hinaus entlädt. Dadurch erzeugt die Batterie Wärme. Wenn die Temperaturen weiter steigen, wird der Akku überhitzen und möglicherweise Feuer fangen oder explodieren.

Der Kurzschlussschutz ist ein System, das einen Entladestrom innerhalb einer Mikrosekunde nach Erkennung des Problems unterbricht. Diese Funktion ähnelt dem Entladungs-Überstromschutz. Der Kurzschlussschutz reagiert jedoch auf einen großen Entladestrom.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Beispiel Batteriekurzschlussschutz – Relais

Sie können einen Kurzschlussschutz mit einem Relais herstellen. Dies ist eine einfache, kostengünstige und sehr effektive Methode, um sicherzustellen, dass die Batteriepole nicht in Kontakt kommen und einen Kurzschluss verursachen.

Wir wissen, dass intelligente Batterien mit BMSs ausgestattet sind, die die Batterien intern überwachen und schützen. Aber was ist, wenn Sie einen Akku verwenden, der solche Funktionen nicht hat? Bleibatterien sind ein Beispiel für Batterien, die leicht kurzgeschlossen werden können, wenn Sie nicht vorsichtig genug sind.

Um die Schutzschaltung aufzubauen, benötigen Sie je nach Batterie ein 5-V- oder 1-V-Relaismodul. Sie benötigen außerdem eine grüne und eine rote LED, zwei Widerstände und einen Druckknopf zum Öffnen des Stroms.

Verbinden Sie den Minuspol der Batterie mit dem gemeinsamen Anschluss des Relais und dann den Pluspol mit einem Ende der Relaisspule. Als nächstes verbinden Sie den Druckknopf zwischen dem negativen und dem zweiten Anschluss der Spule auf Ihrem Setup. Stellen Sie nun die rote LED zwischen den Öffner und den Minuspol und die grüne LED zwischen den Schließer und den Pluspol der Batterie.

Dieses System schließt und öffnet sich entsprechend, um Ihre Batterie und Last vor möglichen Schäden zu schützen. Es funktioniert nach dem Prinzip, dass Strom immer versucht, über den Weg des geringsten Widerstands zu fließen. Es schützt Ihre Batterie und Ladung und erspart Ihnen auch viel Geld für Reparaturen oder den Kauf einer neuen Batterie.

Batterie-Kurzschlusstest

Tests können durchgeführt werden, um die elektrische Leistung oder Sicherheit von Batterien zu bewerten. Dies ist eine gängige Praxis für lithium-ionen-batterien. Die Tests umfassen kontinuierliche Ladetests, interne Kurzschlusstests, Überladungs- und Überentladungstests und Tests mit großen Strömen.

Kurzschlusstests werden durchgeführt, um falsche Batteriebenutzerbedingungen zu simulieren. Der Test kann das Kurzschließen eines Akkus von außen umfassen, um Bedingungen aufzuzeigen, die Feuer oder Bruch verursachen können.

Der Test ist ganz einfach. Dies kann durch Verbinden des Pluspols mit dem Minuspol einer Batterie über eine Schaltungslast von 80 +/- 20 Ohm erfolgen. Die Temperatur der Batterie sollte auch aufgezeichnet werden.

Batterie-Kurzschlussstrom

Kurzschlussströme unterscheiden sich von Batterie zu Batterie. Einige Batterien haben möglicherweise einen niedrigeren Strom, während andere möglicherweise signifikanter sind.

In industriellen Standby-Batterien kann der Strom hoch sein, wenn die normalen Eigenschaften etwas anderes sagen. Noch kleinere Akkus mit mehreren tausend Ampere Stromstärke sind keine Seltenheit. Bei größeren Batterien kann dieser Strom 40.000 Ampere überschreiten.

Bei niedriger Ladung kann der Kurzschlussstrom mit dem veröffentlichten Wert übereinstimmen. Dies liegt daran, dass der Innenwiderstand relativ gleich bleibt, außer wenn die Batterie vollständig geladen ist.

Sie können jederzeit einen Test durchführen, um den Kurzschlussstrom zu ermitteln. Auf diese Weise können Sie bestimmen, wie viel Last die Batterie aushalten kann und wie Sie sie sicher aufbewahren können.