¿Por qué las baterías recargables no tienen protección contra cortocircuitos?

5

Cada vez que leo un manual de usuario en un dispositivo que funciona con una batería recargable, como un teléfono celular o un controlador de energía, el manual siempre dirá que debo almacenar y manipular la batería de tal manera que sus terminales no queden cortocircuitados. cualquier objeto como un sujetapapeles o un destornillador o cualquier otra cosa que pueda tener en mi bolsillo o bolso. La advertencia dice además que el cortocircuito puede hacer que la batería explote.

¿Por qué las baterías no tienen circuitos que solucionan el cortocircuito y lo hacen menos peligroso?

    
pregunta sharptooth

2 respuestas

7

Hay dos tipos principales de baterías recargables: el Ion de litio y sus hijos (como el LiPo) y el resto.

  • Las células de litio SIEMPRE DEBEN tener protección electrónica y la gran mayoría sí la tienen. Si se abusa o, a veces, solo porque lo desea, una celda de LiIon se reducirá tanto a sí misma como al equipo en el que se encuentra en un montón de llamas.

LiIon "Vent with flam" ... - auto desmantelamiento de laptop "sin causa" espontáneo porque (incluso) Sony no pudo hacerlo bien.

Lamarcasinnombretampocopuedesiempre;-)...

  • Todos los demás tipos pueden causar un daño grave cuando están cortocircuitados, pero generalmente no son propensos a un auto desmantelamiento explosivo. El cortocircuito puede causar una disipación de energía térmica peligrosamente alta y puede dañar las células de forma permanente, pero generalmente no causa una reacción de fuga.

LiIon (Ion de litio) es una "bomba de liberación lenta" que está a punto de ocurrir. Una batería de LiIon puede ser persuadida para que "ventile con llama" (Gargoyle sabe) cargando demasiado rápido, cargando a un voltaje excesivo, descarga pesada, penetración de picos o golpe fuerte, cargando a una velocidad normal cuando el voltaje es bajo, cargando en absoluto cuando el voltaje es muy bajo

Los dispositivos de protección para llamadas LiIon son la norma. Estos generalmente montan DENTRO de la carcasa de la batería para que su presencia no sea obvia. Las células de litio SIEMPRE deben usar tales dispositivos. La mayoría de los fabricantes no venderán células LiIon sin dispositivos de protección internos. Algunos lo harán.

Las células LiIon en condiciones de falla se someten a una fuerte auto descarga en un punto que produce gas de hidrógeno y, primero, metal litio fundido y luego gaseoso. Las temperaturas suben rápidamente al punto de ignición "y se van". Una vez iniciada la reacción por lo general se ejecuta hasta completarse. El agua es bienvenida como un reactivo adicional por el metal de litio.

Seguridad de iones de litio

Ácido de plomo, NimH. NiCd, NiFe, LiFePO4 ...

todos pueden causar un daño térmico importante y probablemente dañarán las celdas si las cortas y las dejas en corto. PERO, por lo general, no explotan y, por lo general, no se sabe que se auto incineren.

Nunca he visto ninguna de estas baterías con protección interna.

Tenga en cuenta que LiFePO4 = Ferro fosfato de litio, está en esa lista. Una célula LiFePO4 es tan segura como vienen. Usted puede conducir una espiga de plata a través de su corazón, si es necesario. No te lo agradecerá, pero tampoco se desmontará. Muy brevemente, la razón es que el metal Li se mantiene en una estructura de espinela en la celda y no migra físicamente cuando las cosas se ponen emocionantes.

Una "batería de automóvil" de plomo ácido se derretirá sobre cualquier elemento metálico que coloque en sus terminales. Esto incluiría, por ejemplo, grandes llaves de media luna. Si quedaste gravemente herido por trozos de llave fundida, no deberías sorprenderte. La batería probablemente nunca volverá a ser la misma, pero probablemente no se derrita. Usted PUEDE literalmente explotar una batería ácida de plomo al encender el hidrógeno generado durante la carga, pero eso es un problema aparte.

Agregue, digamos, 6 x AA Nimh 2000+ mAh celdas, varias monedas y algunas llaves para el bolsillo de un pantalón y ocuparse de su negocio. En ocasiones, obtendrá un corto a través de monedas, llaves y varias células tan calientes que podrían ocasionar quemaduras en la piel y el fuego no sería una sorpresa. Si logras hacer esto eres un idiota! Lo he hecho dos o tres veces :-). No otra vez, creo !!!

NiCd acerca de Nimh. Probablemente más resistente contra los pantalones cortos.

Un Nimh AA de 2000+ mAh completamente cargado proporcionará más de 10 amperios en un cortocircuito.

    
respondido por el Russell McMahon
4

Una batería ideal es buena si tiene la resistencia interna más baja. Cualquier circuito adicional es un desperdicio de energía. La resistencia aumentará por un circuito tan protector.

La aplicación debe decidir si desperdicia la energía o no, no el fabricante de la batería.

Las células LiPo (...) tienen un comportamiento extraño. En circunstancias a veces impredecibles, una célula se sobrecalienta en segundos. Existe un nuevo método de prueba desarrollado que funciona con una corriente de alteración débil que mide este cambio y el aumento de temperatura dentro de la celda. Esto es muy complicado en este momento.

Creo que en el futuro, el circuito integrado se agregará a todos los LiPo para evitar peligros. Pero en este momento, el precio es la única fuerza que mantiene esto alejado del mercado masivo.

    
respondido por el Frank

Lea otras preguntas en las etiquetas