Предотвращение короткого замыкания – набор аккумуляторов VRUZEND DIY

Когда люди говорят о том, что литиевые батареи «опасны», на самом деле они имеют в виду короткие замыкания. Короткое замыкание — это когда положительная клемма батареи каким-то образом может соприкоснуться с отрицательной клеммой батареи, и между ними нет ничего, что могло бы замедлить поток заряда. По сути, батарея начинает сбрасывать энергию в себя так быстро, как только может, и, когда энергии некуда девать, она превращается в тепло. Вот почему литиевые батареи в крайних случаях могут привести к пожару.

К счастью, качественные литиевые аккумуляторы не замыкаются сами по себе. В отличие от дешевых аккумуляторных элементов, которые, как известно, самопроизвольно загораются (хотя это все еще редко), литиевые батареи хорошего качества безопасны в использовании. Единственная опасность исходит от неправильного использования этих батарей и короткого замыкания.

При использовании комплекта ВРУЗЕНД, если следовать инструкции при последовательном и параллельном соединении аккумуляторов, не каждый столкнется с коротким замыканием. Однако, если вы невнимательны или не понимаете, как соединить аккумуляторы между собой, вы можете случайно создать короткое замыкание между одним или несколькими аккумуляторными элементами.

Как происходит короткое замыкание

Давайте посмотрим, как может произойти короткое замыкание, чтобы мы знали, как его избежать. С помощью комплекта для сборки батареи VRUZEND самый простой способ создать короткое замыкание — это соединить крышки клемм вместе таким образом, чтобы положительный и отрицательный концы нескольких аккумуляторных элементов соединились вместе в петлю.

Простое короткое замыкание может быть вызвано подключением обеих клемм к одной ячейке.

Этот тип короткого замыкания довольно сложно реализовать с помощью вашего комплекта ВРУЗЭНД, потому что большинство соединений будет выполнено шинами, а не проводами, поэтому две клеммы на противоположных концах ячеек не смогут добраться друг до друга. .

Однако с комплектом ВРУЗЕНД проще создать многоэлементное короткое замыкание. Здесь несколько ячеек ориентированы таким образом, что их противоположные клеммы могут быть соединены в короткое замыкание, где все положительные и отрицательные стороны соединены в петлю.

Представьте себе две ячейки в концевых крышках ВРУЗЭНД, ориентированные друг напротив друга. Таким образом вы начнете собирать аккумуляторную батарею большего размера. Соединение на одном конце создаст последовательное соединение, так как вы будете подключены к положительному выводу одной ячейки к отрицательному выводу другой ячейки. Это нормально — именно так должно работать последовательное соединение. Проблема возникает, если вы случайно соединили две другие клеммы вместе также . Это создаст петлю цепи, которая проходит через обе ячейки, и между ними нет ничего, кроме шин. Это будет короткое замыкание, которое может привести к перегреву и разрушению элементов батареи, что может привести к пожару или взрыву.

Этот тип короткого замыкания может легко произойти во время сборки вашего рюкзака. Такая простая вещь, как падение шины на частично готовую батарею, может легко вызвать это короткое замыкание, если шина окажется между двумя ячейками, которые последовательно соединены в нижней части батареи. Даже отвертка или шпилька для волос могут создать короткое замыкание между двумя или более ячейками — что-нибудь металлическое или проводящее, способное перекрыть этот разрыв. Хотите верьте, хотите нет, но потная ладонь может создать короткое замыкание между элементами батареи, если условия будут правильными. Тем больше причин надевать перчатки при сборке аккумулятора!

Что делать, если произошло короткое замыкание

Прежде чем приступить к работе с аккумулятором, вы должны подготовить рабочее место, убрав ненужный металл и на всякий случай убедиться, что поблизости есть огнетушитель. У вас также должен быть свободный путь на улицу, если это возможно, на случай, если вам понадобится извлечь аккумулятор.

Если вы случайно создадите короткое замыкание, например, уронив шину в неположенном месте, вы, скорее всего, увидите искры, как только токопроводящий объект соприкоснется. Сделай , а не паника. Если короткое замыкание было скользящим ударом, так как проводящий материал был удален сразу, то, скорее всего, никакого вреда не было. Очень короткая продолжительность короткого замыкания не очень хороша для батареи, но вряд ли она приведет к серьезному повреждению или опасному сценарию.

Иногда короткое замыкание может спаять друг с другом. Достаточно сильный ток может приварить любой металлический предмет, вызвавший короткое замыкание. Это большая проблема, потому что короткое замыкание останется и будет течь ток. Снова сделать не паника. Первое, что вы хотите сделать, это попытаться устранить состояние короткого замыкания, вероятно, удалив часть, вызвавшую короткое замыкание. Если возможно, возьмитесь за металл и вытащите его. Однако он быстро начнет нагреваться, поэтому, если вы не доберетесь до него в течение пары секунд и не наденете перчатки, вам нужно будет использовать инструмент, чтобы не обжечь пальцы. Еще одна веская причина носить перчатки! Деревянный или пластиковый инструмент предпочтительнее для извлечения того, что вызывает короткое замыкание, так как это убережет вас от случайного повторения короткого замыкания с помощью металлического инструмента.

Если вы абсолютно не можете удалить мешающую проводящую часть, а ваша батарея застряла в состоянии короткого замыкания, вам необходимо убрать батарею с рабочего места. Вероятно, в конечном итоге он войдет в тепловой разгон, что приведет к перегреву элементов и выпуску горячего газа. Если батарея находится рядом с другими легковоспламеняющимися материалами, такими как деревянный рабочий стол, это может привести к пожару.

Если у вас есть чистое место снаружи, свободное от легковоспламеняющихся материалов, например, бетонная или асфальтированная дорога или грязный двор, это будет хорошим местом для батареи. Аккумулятор нужно вынести из дома или мастерской довольно быстро, так как аккумулятор начнет быстро нагреваться. Работа на деревянной доске, такой как разделочная доска или часть столешницы, была бы хорошим методом, позволяющим перемещать батарею, не удерживая ее.

Если у вас есть короткозамкнутая батарея в чистом месте, вам нужно следить за ней и дать ей сгореть. Это, вероятно, выпустит много газа и пламени. В некоторых случаях отдельные клетки могут взрываться. Если возможно, обливание батареи водой может помочь предотвратить тепловой разгон соседних элементов, которые не испытали коротких замыканий. Однако не подходите слишком близко к аккумулятору — садовый шланг поможет вам сохранять дистанцию.

Большинство обычных огнетушителей не очень хорошо работают на литиевых батареях после того, как они перегрелись — они просто слишком горячие. Большое количество воды действует лучше. Тем не менее, огнетушитель по-прежнему является важным инструментом, поскольку он может помочь уберечь аккумулятор от возгорания других предметов поблизости.

После того, как батарея разрядится, дайте ей остыть в течение многих часов. Вода и/или грязь могут помочь охладить его быстрее. Наконец, вам нужно будет утилизировать его экологически безопасным способом. Свяжитесь с местным муниципалитетом и узнайте, как утилизировать литиевые батареи или другие опасные отходы.

Если по какой-то причине вы не можете вынести аккумулятор из дома, например, если вы живете на 20-м этаже многоквартирного дома, то вам следует поместить аккумулятор в безопасное место, которое не приведет к что-нибудь еще загорится. Хорошим вариантом будет духовка на кухне или мангал для барбекю на балконе. Подойдет все, что не воспламеняется и может содержать батарею.

Еда на вынос

Эта статья не предназначена для того, чтобы вас напугать. Скорее, я надеюсь, что это а) научит вас, как избежать короткого замыкания, и б) подготовит вас на случай, если вы когда-нибудь столкнетесь с коротким замыканием.

Лучший способ избежать короткого замыкания — просто работать медленно и осторожно. Я построил сотни аккумуляторов, и у меня редко возникали проблемы с коротким замыканием. Несколько раз я случайно делал шорт, это всегда было из-за того, что я был небрежен и не обращал внимания на то, что я делал. Я либо проложил шину не в том месте, когда работал слишком быстро, либо уронил инструмент на батарею. Каждый раз я быстро удалял часть, вызвавшую короткое замыкание, и все было в порядке.

Всегда помните о планировании своих действий заранее и работайте медленно, чтобы убедиться, что вы знаете, что делаете и когда собираетесь это делать. Если вы будете осторожны, вы никогда не столкнетесь с коротким замыканием. Но если вы когда-нибудь это сделаете, просто помните, оставайтесь, успокойтесь и устраните короткое замыкание или перенесите аккумулятор в безопасное место и обдайте его водой.

Об авторе
Мика Толл — инженер-механик, сборщик литиевых аккумуляторов и преподаватель электровелосипедов. Он написал несколько книг, в том числе «Сделай сам литиевые батареи» и «The Ultimate DIY Ebike Guide». Когда он не катается по Тель-Авиву или Флориде на своем электровелосипеде, вы, вероятно, можете найти его читающим, пишущим, бегущим или вегетативным на диване.

Что такое защита от короткого замыкания в повербанках?

PowerBankExpert. com поддерживает считыватели. Если вы покупаете продукты по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерские комиссионные.

Почти все внешние аккумуляторы, которые вы можете купить сегодня, оснащены каким-либо механизмом защиты от короткого замыкания. Возможно, вы видели его на реальном устройстве, в рекламе на странице продажи продукта или в руководстве пользователя. Хотя название довольно интуитивно понятно, давайте рассмотрим функции защиты от короткого замыкания, чтобы лучше понять, как они работают.

Что такое короткое замыкание

Электрическое короткое замыкание представляет собой почти неустойчивое соединение двух полюсов источника электрического напряжения или вообще двух точек цепи с обычно разными потенциалами, при котором напряжение между этими частями падает до значения близко к нулю. Этот тип события может привести к увеличению непрерывного тока, что приведет к повреждению самой цепи или других устройств, подключенных к цепи.

В батареях короткое замыкание происходит, когда положительная клемма входит в непосредственный контакт с отрицательной. В результате батарея начинает сбрасывать ток в себя, создавая при этом много тепла. Тепло может повредить цепь батареи, что приведет к утечке, возгоранию или даже взрыву. В большинстве случаев после короткого замыкания батареи повреждаются и становятся непригодными для использования.

Защита от короткого замыкания в блоках питания

Механизм защиты от короткого замыкания проверяет значение тока во времени . Таким образом, если ток достигает определенного уровня, он переключается на цепь с большим сопротивлением, чтобы снизить ток. Или, если он не может остановить увеличение тока, он может отключить всю цепь.

Вот схема того, как может выглядеть механизм защиты от короткого замыкания в блоке питания:

В ненарушенном «нормальном режиме» транзистор V1 проводит ток. После обнаружения короткого замыкания этот транзистор отключается, чтобы через V2 и сопротивление R мог протекать ограниченный переток. После выяснения короткого замыкания, т. е. е. после срабатывания защитного устройства на стороне потребителя ток возвращается к своему нормальному диапазону.

Затем можно снова включить V1, чтобы можно было снова отрегулировать исходное, ненарушенное рабочее состояние. Тем не менее, если невозможно добиться объявления короткого замыкания в течение определенного времени, ток должен быть полностью прерван путем отключения V2, чтобы не перегружать токоограничивающее сопротивление R2. Затем обратный диод V3 принимает на себя ток до тех пор, пока он полностью не исчезнет.

В зависимости от нагрузочной способности токоограничивающего сопротивления теперь можно один или несколько раз попытаться добиться объявления короткого замыкания, повторно включив V2. Если и это не удается, батарея должна оставаться отключенной от сети после выключения V2.

Все ли блоки питания оснащены защитой от короткого замыкания?

Да, конечно, все придумали с функцией защиты от короткого замыкания. На самом деле, короткое замыкание может быть очень опасным, если оно происходит в батареях, так как оно может даже вызвать взрыв.