Почему аккумуляторные батареи не имеют защиты от короткого замыкания?

Есть два основных типа аккумуляторов — литий-ионные и их детища (типа LiPo) и остальные.

• Литий-ионные аккумуляторы ДОЛЖНЫ ВСЕГДА иметь защитную электронику, и подавляющее большинство их имеет. При злоупотреблении или, иногда, просто потому, что он этого хочет, литий-ионная батарея превратит и себя, и оборудование, в котором она находится, в горящую кучу.

LiIon "Вентилятор с пламенем"... - спонтанная "беспричинная" самостоятельная разборка ноутбука, потому что (даже) Sony не смогла это исправить.

Безымянный бренд тоже не всегда может ;-) ...

• Все остальные типы могут вызвать серьезные повреждения при коротком замыкании, но обычно не подвержены самодемонтажу со взрывом. Короткое замыкание может привести к опасно высокому рассеиванию тепловой энергии и необратимому повреждению элементов, но, как правило, не вызывает неконтролируемой реакции.

LiIon (литий-ионный) — это «бомба с медленным высвобождением», ожидающая своего часа. Литий-ионный аккумулятор можно заставить «выпустить пламя» (Горгулья знает), заряжая слишком быстро, заряжая до избыточного напряжения, сильного разряда, пробивания пиков или сильного удара, заряжая с нормальной скоростью при низком напряжении, заряжая вообще. когда напряжение очень низкое.

Устройства защиты для вызовов LiIon являются нормой. Обычно они устанавливаются ВНУТРИ корпуса аккумулятора, поэтому их присутствие не очевидно. В литий-ионных батареях ВСЕГДА следует использовать такие устройства. Большинство производителей не будут продавать литий-ионные аккумуляторы без внутренних защитных устройств. Некоторые будут.

Литий-ионные аккумуляторы в условиях неисправности подвергаются сильному саморазряду в точке, в которой выделяется газообразный водород и сначала расплавляется, а затем газообразный металлический литий. Температуры быстро поднимаются до точки воспламенения «и понеслось». Однажды начавшись, реакция обычно идет до конца. Вода приветствуется металлическим литием в качестве дополнительного реагента.

Литий-ионная безопасность

Свинцово-кислотный, NimH. NiCd, NiFe, LiFePO4...

все они могут нанести значительный термический ущерб и, вероятно, повредят ячейки, если вы замкнете их и оставите закороченными. НО они обычно не взрываются и обычно не самовоспламеняются.

Я никогда не видел ни одной из этих батарей с внутренней защитой.

Обратите внимание, что LiFePO4 = феррофосфат лития находится в этом списке. Ячейка LiFePO4 настолько безопасна, насколько это возможно. Вы можете вонзить серебряный шип в его сердце, если нужно. Он не скажет вам спасибо, но и не будет саморазбираться. Вкратце, причина в том, что металлический литий удерживается в структуре шпинели в самой клетке и не мигрирует физически, когда движение становится захватывающим.

Свинцово-кислотный «автомобильный аккумулятор» расплавится на любом металлическом предмете, который вы поместите на его клеммы. Это может включать, например, большие серповидные ключи. Если вы сильно пострадали от осколков расплавленного ключа, не удивляйтесь. Батарея, вероятно, уже никогда не будет прежней, но, вероятно, не расплавится. Вы МОЖЕТЕ буквально взорвать свинцово-кислотную батарею, воспламенив водород, образующийся во время зарядки, но это отдельная проблема.

Добавьте, скажем, 6 аккумуляторов AA Nimh 2000+ мАч, различные монеты и несколько ключей в карман брюк и занимайтесь своими делами. Иногда вы можете получить короткое замыкание через монеты, ключи и разные ячейки, настолько горячие, что это может привести к ожогам кожи, и пожар не будет сюрпризом. Если тебе это удается, ты идиот! Я делал это два или три раза :-). Не снова, я думаю!!!

NiCd примерно как для Nimh. Вероятно, более устойчив к шортам.

Полностью заряженный AA Nimh емкостью 2000+ мАч обеспечит 10+ ампер при сильном коротком замыкании.

Идеальная батарея хороша, если она имеет наименьшее внутреннее сопротивление. Любая дополнительная схема — пустая трата энергии. Сопротивление повысится такой защитной схемой.

Приложение должно решить, тратить ли энергию впустую или нет, а не производитель батареи.

Ячейка LiPo(...) ведет себя странно. Иногда при непредсказуемых обстоятельствах ячейка перегревается за считанные секунды. Разработан новый метод тестирования, работающий со слабым переменным током, который измеряет это изменение и повышение температуры внутри элемента. Это очень сложно на данный момент.

Я думаю, что в будущем во все LiPo будут добавлены интегральные схемы для предотвращения опасностей. Но на данный момент цена является единственной силой, которая удерживает это от массового рынка.