Bezpieczeństwo to pełnoprawna cecha projektowa z bateriami litowymi i nie bez powodu. Jak wszyscy widzieliśmy, chemia i gęstość energii, która pozwala akumulatorom litowo-jonowym na tak dobre działanie, powoduje również, że są one łatwopalne, więc gdy baterie ulegają awarii, często tworzą spektakularny i niebezpieczny bałagan.
Nie wszystkie substancje chemiczne litu są sobie równe. W rzeczywistości większość amerykańskich konsumentów - pomijając entuzjastów elektroniki - zna jedynie ograniczoną gamę rozwiązań litowych. Najpopularniejsze wersje są zbudowane z tlenku kobaltu, tlenku manganu i tlenku niklu.
Najpierw cofnijmy się w czasie. Akumulatory litowo-jonowe są znacznie nowszą innowacją i istnieją dopiero od 25 lat. Z biegiem czasu technologie litowe zyskały na popularności, ponieważ okazały się cenne w zasilaniu mniejszych urządzeń elektronicznych, takich jak laptopy i telefony komórkowe. Ale jak możesz sobie przypomnieć z kilku wiadomości z ostatnich lat, akumulatory litowo-jonowe również zyskały reputację zapalających się. Do ostatnich lat był to jeden z głównych powodów, dla których lit nie był powszechnie używany do tworzenia dużych banków baterii.
Ale potem się pojawił fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4). Ten nowszy typ roztworu litu był z natury niepalny, a jednocześnie pozwalał na nieco niższą gęstość energii. Akumulatory LiFePO4 były nie tylko bezpieczniejsze, ale miały wiele zalet w porównaniu z innymi chemikaliami litu, szczególnie w zastosowaniach o dużej mocy, takich jak energia odnawialna.
Zanim zagłębimy się w funkcje bezpieczeństwa fosforanu litowo-żelazowego, przypomnijmy sobie, jak dochodzi do awarii baterii litowej.
Akumulatory litowo-jonowe wybuchają, gdy pełne naładowanie akumulatora jest natychmiast uwalniane lub gdy ciekłe chemikalia mieszają się z obcymi zanieczyszczeniami i zapalają się. Zwykle dzieje się to na trzy sposoby: uszkodzenie fizyczne, przeładowanie lub rozpad elektrolitu.
Na przykład, jeśli wewnętrzny separator lub obwód ładowania są uszkodzone lub działają nieprawidłowo, nie ma barier ochronnych, które powstrzymują elektrolity przed łączeniem się i wywoływaniem wybuchowej reakcji chemicznej, która następnie rozrywa opakowanie akumulatora, łączy szlam chemiczny z tlenem i natychmiast zapala wszystkie komponenty.
Istnieje kilka innych sposobów, w jakie baterie litowe mogą wybuchnąć lub zapalić się, ale scenariusze niekontrolowanej temperatury, takie jak te, są najbardziej powszechne. Powszechny jest jednak termin względny, ponieważ akumulatory litowo-jonowe zasilają większość produktów do ponownego ładowania na rynku i dość rzadko zdarzają się przypadki wycofywania na dużą skalę lub obawy o bezpieczeństwo.
Chociaż akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe (LiFePO4) nie są dokładnie nowe, dopiero teraz zyskują przyczepność na globalnych rynkach komercyjnych. Oto krótki opis tego, co sprawia, że akumulatory LiFePO4 są bezpieczniejsze niż inne rozwiązania w zakresie baterii litowych.
Akumulatory LiFePO4 są najbardziej znane ze swojego silnego profilu bezpieczeństwa, będącego wynikiem wyjątkowo stabilnej chemii. Akumulatory na bazie fosforanów oferują doskonałą strukturę chemiczną i mechaniczną, która nie przegrzewa się do niebezpiecznych poziomów. W ten sposób zapewnia wzrost bezpieczeństwa w porównaniu z akumulatorami litowo-jonowymi wykonanymi z innych materiałów katodowych.
Dzieje się tak, ponieważ naładowane i nienaładowane stany LiFePO4 są fizycznie podobne i bardzo wytrzymałe, co pozwala jonom pozostać stabilnymi podczas przepływu tlenu, który ma miejsce wraz z cyklami ładowania lub możliwymi awariami. Ogólnie rzecz biorąc, wiązanie fosforanowo-żelazowe jest silniejsze niż wiązanie tlenku kobaltu, więc gdy akumulator jest przeładowany lub podlega fizycznemu uszkodzeniu, wówczas wiązanie fosforanowo-tlenkowe pozostaje stabilne strukturalnie; podczas gdy w innych chemii litu wiązania zaczynają się rozpadać i uwalniać nadmierne ciepło, co ostatecznie prowadzi do ucieczki termicznej.
Ogniwa z fosforanu litu są niepalne, co jest ważną cechą w przypadku niewłaściwego obchodzenia się z nimi podczas ładowania lub rozładowywania. Mogą również wytrzymać trudne warunki, czy to mróz, upał czy nierówny teren.
Poddane niebezpiecznym zdarzeniom, takim jak kolizja lub zwarcie, nie wybuchną ani nie zapalą się, co znacznie zmniejsza ryzyko obrażeń. Jeśli wybierasz baterię litową i przewidujesz jej użycie w niebezpiecznych lub niestabilnych warunkach, LiFePO4 jest prawdopodobnie najlepszym wyborem.
Większość akumulatorów LiFePO4 jest również wyposażona w system zarządzania akumulatorami (BMS), który ma wiele dodatkowych funkcji bezpieczeństwa, w tym; Zabezpieczenie przed przepięciem, przepięciem, podnapięciem i przegrzaniem, a ogniwa są dostarczane w obudowie ze stali nierdzewnej przeciwwybuchowej.
Warto również wspomnieć, że akumulatory LiFePO4 są nietoksyczne, niezanieczyszczające i nie zawierają metali ziem rzadkich, co czyni je wyborem świadomym dla środowiska. Akumulatory litowe ołowiowo-kwasowe i niklowo-litowe niosą ze sobą znaczne ryzyko środowiskowe (zwłaszcza kwasowo-ołowiowe, ponieważ wewnętrzne chemikalia niszczą strukturę zespołu i ostatecznie powodują wycieki). W porównaniu z akumulatorami kwasowo-ołowiowymi i innymi akumulatorami litowymi, akumulatory litowo-żelazowo-fosforanowe oferują znaczące zalety, w tym lepszą wydajność rozładowania i ładowania, dłuższą żywotność i zdolność do głębokiego cyklu przy zachowaniu wydajności. Akumulatory LiFePO4 często mają wyższą cenę, ale znacznie wyższy koszt w całym okresie eksploatacji produktu, minimalna konserwacja i rzadka wymiana sprawiają, że są one opłacalną inwestycją i bezpieczniejszym długoterminowym rozwiązaniem.
Pytania? Proszę Skontaktuj się z nami!
W 100% bezpieczna płatność
