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Was verursacht Zellen zu kurz?
Jun 11, 2018

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Erfahren Sie, warum einige Zellen kurz sind und andere nicht

Die Hersteller sind nicht in der Lage zu erklären, warum einige Zellen eine hohe elektrische Leckage entwickeln oder kurzzeitig noch neu sind. Der Täter könnte Fremdpartikel sein, die die Zellen während der Herstellung kontaminieren, oder grobe Flecken auf den Platten, die den empfindlichen Separator beschädigen . Saubere Räume, eine verbesserte Qualitätskontrolle auf der Rohstoffebene und ein minimaler menschlicher Umgang während des Herstellungsprozesses haben die "Sterblichkeitsrate" reduziert.

Es wurde versucht, momentane Hochstrom-Bursts zu verwenden, um einen Kurzschluss in einer NiCd- oder NiMH-Zelle zu verdampfen, aber dies bietet nur begrenzten Erfolg. Die Abkürzung kann vorübergehend verschwinden, aber der Schaden im Separator bleibt bestehen. Die reparierte Zelle kann beginnen, sich normal aufzuladen und die korrekte Spannung zu erreichen, aber eine hohe Selbstentladung wird wahrscheinlich die Batterie schnell entladen und der Kurzschluss wird zurückkehren.

Es wird nicht empfohlen, eine kurzgeschlossene Zelle in einer Alterungspackung zu ersetzen, da die neuen Zellen immer stärker sind als die anderen. Betrachten wir den Bibelvers: "Niemand näht ein Stück ungeschorenen Stoffes auf ein altes Gewand. Wenn er es tut, wird sich das neue Stück vom alten ablösen, was die Träne noch verschlimmern wird. "(Markus 2:21) Das Ersetzen defekter Zellen führt oft innerhalb von 6 Monaten zu einem Batteriefehler. Es ist am besten, die Zellen nicht zu stören, sondern ihnen zu erlauben, als intakte Familie natürlich zu altern. Die Ausnahme ist das Ersetzen einer defekten Zelle, um ein gut funktionierendes Paket zu retten. ( Siehe BU-302: Serien- und Parallelbatteriekonfigurationen . Siehe auch BU-910: Reparatur eines Batteriepacks .)

Cobalt-gemischte Lithium-Ionen-Zellen entwickeln weniger Lecks und elektrische Kurzschlüsse als Nickel- und Blei-basierte Batterien, aber sie können insbesondere mit Li-Phosphat auftreten. Aus unbekannten Gründen wird die Zelle am positiven Ende einer Kette höchstwahrscheinlich zuerst kurzgeschlossen. Vielleicht wird es am meisten Stress, während die mittleren Zellen etwas Schutz genießen, wenn sie gepuffert werden.

Die obligatorische Schutzschaltung für Li-Ion-Packs kann die Zelle nur vor Überspannung, übermäßiger Belastung und Verpolung schützen . Ein durch interne Zellschädigung verursachter elektrischer Kurzschluss liegt außerhalb des Schutzes der Schutzschaltung. Die meisten Zellenausfälle treten auf, wenn die Batterie durch Schock und Vibration beschädigt wurde oder überladen oder überhitzt wurde. Das Aufladen bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt kann Li-Ionen ebenfalls beschädigen, ohne dass der Benutzer auf Stress hingewiesen wird. Die Sony Rückrufaktion im Jahr 2006, als mikroskopisch kleine Metallpartikel mit anderen Teilen in Kontakt kamen und der Boeing 787 Dreamliner , der eine Neukonstruktion des Batteriesystems erforderte, sind Beispiele dafür, wann ein interner Kurzschluss durch eine Schutzschaltung nicht verhindert werden konnte. Dies waren zertifizierte Lithium-Ionen-Batterien, die während des Betriebs einen Kurzschluss erzeugten. ( Siehe BU-304a: Sicherheitsbedenken mit Li-Ionen .)

Um das Risiko eines elektrischen Kurzschlusses zu reduzieren, verwenden Li-Ionen-Zellen für elektrische Antriebe und anspruchsvolle industrielle Anwendungen einen Hochleistungsabscheider . Diese Batterien sind größer als jene, die in Verbraucherprodukten verwendet werden, und haben auch eine geringere spezifische Energie. Die Aussage, dass Li-Ionen die doppelte Energiedichte von NiMH haben, kann ungenau sein. Langlebige Li-Ionen-Zellen können eine spezifische Energie von nur 60 Wh / kg haben, die ähnlich wie Nickel-Cadmium ist, während einige Verbraucher Li-Ionen bis zu 250 Wh / kg erreichen können.

 

Vorsicht:

Die Anwendung eines Hochstrom-Bursts funktioniert am besten mit Nickel-basierten Batterien. Verwenden Sie diese Methode nicht für Lithium-Ionen-Zellen.