Cortocircuito de batería

Las baterías, especialmente las de iones de litio, son ampliamente utilizadas en el mundo actual. Los encontrará en muchos dispositivos eléctricos como teléfonos inteligentes, tabletas, computadoras portátiles y consolas de videojuegos.

Aunque estas baterías son muy convenientes ya que se pueden recargar, pueden causar muchos problemas si no se protegen bien. Hemos visto explotar baterías en muchas situaciones, causando graves daños e incluso daños a personas.

Los cortocircuitos son una de las mayores amenazas para la seguridad y el rendimiento de las baterías. Puede hacer que la batería pierda rápidamente su capacidad, se hinche y se dañe permanentemente.

Por lo tanto, es necesario contar con un sistema de protección que asegure que tales problemas nunca ocurran. Afortunadamente, las baterías modernas tienen sistemas incorporados que realizan estas tareas. Se denominan sistemas de protección contra cortocircuitos.

En esta guía, discutiremos qué hacen estos sistemas y por qué son importantes. Sigue leyendo para aprender mas.

Protección contra cortocircuitos de batería

Las baterías se han vuelto extremadamente importantes en el mundo moderno. Pero almacenan y producen energía eléctrica, lo que significa que son propensos a problemas como cortocircuitos.

El sistema de protección contra cortocircuitos está diseñado para cortar la transferencia de energía desconectando el circuito siempre que haya peligro. Este sistema es como un interruptor que se apaga cuando detecta ciertas condiciones.

¿Qué es el cortocircuito de la batería?

Para comprender cómo funciona la protección de circuitos, debemos comenzar por comprender el término cortocircuito. ¿Qué significa?

En términos simples, un cortocircuito significa tener una carga que está mucho más allá del rango normal de la batería. Las baterías, ya sean de alto o bajo voltaje, se cortocircuitarán bajo cargas de resistencia baja o cero.

Celda de batería LiFePO4 de baja temperatura de 3,2 V y 20 A -40 ℃ Capacidad de descarga de 3C≥70 % Temperatura de carga: -20~45 ℃ Temperatura de descarga: -40~+55 ℃ Prueba de acupuntura aprobada -40 ℃ Tasa máxima de descarga: 3C

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Tales condiciones pueden tener consecuencias dañinas para la batería. Y si se mantiene durante un período prolongado, la carga también puede enfrentar los mismos daños.

En el mejor de los casos, la batería se agotará demasiado rápido, la mayoría de las veces en segundos. Y en el peor de los casos, su batería se incendiará y explotará, afectando incluso a la carga.

Protección contra cortocircuitos

Como puede ver, los daños causados por baterías en cortocircuito pueden ser devastadores. Lo último que desea es comprar una batería o dispositivo nuevo debido a estos problemas.

Y es por eso que necesita un sistema de protección confiable en su lugar. La protección contra cortocircuitos de la batería corta cualquier conexión que pueda conducir energía eléctrica cuando detecta demasiada corriente a través del circuito.

El cableado de cualquier batería de alta corriente, como la batería de un automóvil, viene con un fusible, que se abre cada vez que hay un cortocircuito. Por otro lado, las baterías de baja corriente realmente no necesitan tal protección donde la corriente de cortocircuito es demasiado baja para cualquiera.

Con eso en mente, está claro que los cortocircuitos son un problema grave en las baterías de alta corriente y que es necesaria una protección adecuada. Los fabricantes son muy conscientes de los riesgos que conllevan estos productos y han implementado medidas para brindarles a los consumidores garantías de seguridad a través de los interruptores automáticos.

Resumen

Un estado de cortocircuito entre electrodos externos hace que la batería se descargue demasiado rápido y más allá de los límites normales. Esto hace que la batería genere calor. Si las temperaturas siguen aumentando, la batería se sobrecalentará y podría incendiarse o explotar.

La protección contra cortocircuitos es un sistema que corta una corriente de descarga en un microsegundo después de detectar el problema. Esta función es similar a la protección contra sobrecorriente de descarga. Sin embargo, la protección contra cortocircuitos reacciona a una gran corriente de descarga.

Batería de polímero resistente para portátiles de alta densidad de energía y baja temperatura Especificación de la batería: 11,1 V 7800 mAh -40 ℃ Capacidad de descarga de 0,2 C ≥80 % A prueba de polvo, resistencia a caídas, anticorrosión, antiinterferencias electromagnéticas

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Ejemplo de protección contra cortocircuitos de batería: relés

Puede hacer protección contra cortocircuitos usando un relé. Esta es una forma simple, económica y muy efectiva de garantizar que los terminales de la batería no entren en contacto y provoquen un cortocircuito.

Entendemos que las baterías inteligentes vienen con BMS, que monitorean y protegen las baterías internamente. Pero, ¿qué sucede si está utilizando una batería que no tiene tales características? Las baterías de plomo ácido son un ejemplo de baterías que pueden cortocircuitarse fácilmente si no tiene el cuidado suficiente.

Para crear el circuito de protección, necesitará un módulo de relé de 5V o 1V, dependiendo de su batería. También necesitará un LED verde y uno rojo, dos resistencias y un botón pulsador para abrir la corriente.

Conecte el terminal negativo de la batería al terminal común del relé y luego el terminal positivo a un extremo de la bobina del relé. A continuación, conecte el botón pulsador entre el negativo y el segundo terminal de la bobina en su configuración. Ahora, coloque el LED rojo entre el terminal normalmente cerrado y el terminal negativo, y el LED verde entre el normalmente abierto y el positivo de la batería.

Este sistema se cerrará y abrirá adecuadamente para proteger la batería y la carga de posibles daños. Funciona con los principios de que la corriente siempre intenta fluir desde el camino de menor resistencia. Mantendrá su batería y su carga seguras, y también evitará que gaste mucho dinero en reparaciones o compre una batería nueva.

Prueba de cortocircuito de batería

Se pueden realizar pruebas para evaluar el rendimiento eléctrico o la seguridad de las baterías. Esta es una práctica común para las baterías de iones de litio. Las pruebas incluyen pruebas de carga continua, pruebas de cortocircuito interno, pruebas de sobrecarga y sobredescarga y pruebas de gran corriente.

Las pruebas de cortocircuito se realizan para simular condiciones de usuario de batería incorrectas. La prueba puede incluir cortocircuitar una masa desde el exterior para mostrar las condiciones que pueden provocar un incendio o un éxtasis.

La prueba es bastante simple. Se puede hacer conectando los terminales positivo a negativo de una batería a través de una carga de circuito de 80+/- 20 ohmios. También se debe registrar la temperatura de la batería.

Corriente de cortocircuito de la batería

Las corrientes de cortocircuito difieren de una batería a otra. Algunas baterías pueden tener una corriente más baja, mientras que otras pueden ser más significativas.

En baterías industriales de reserva, la corriente puede ser alta cuando las características normales digan lo contrario. No es raro tener baterías aún más pequeñas con varios miles de amperios de corriente. En baterías más grandes, dicha corriente puede exceder los 40.000 amperios.

Con carga baja, la corriente de cortocircuito puede ser la misma que la cifra publicada. Esto se debe a que la resistencia interna permanece relativamente igual excepto cuando la batería está completamente cargada.

Siempre puede realizar una prueba para determinar la corriente de cortocircuito. Esto le ayudará a determinar cuánta carga puede soportar la batería y cómo mantenerla segura.