Ovatko litium-akut turvallisia?

- Esittely.

Litiumakut voidaan käyttää turvallisesti, kun niiden kennot, akkupakkausdesign , akkujen hallintajärjestelmä (BMS), lataus laitteisto, asennus ja käyttöolosuhteet ovat sopivia . Mikään uudelleenladattavan akun kemiallinen koostumus ei ole täysin riskitön kaikissa olosuhteissa, eikä litiumakut muodosta poikkeusta tähän. Kyseessä ei ole kysymys “Ovatko litiumakut turvallisia kAIKKI tapaukset ?”- Mutta... “Mikä tekee a litium akka seifti in markkina tapa I suunnittele kohti käytä it,ja mikä pitäisi I merkintä ennen I osta ?”

B2B-akkuostajille, jakelijoille, integraattoreille, matkailuautojen ja liikkuvan energian tarjoajille, OEM-asiakkaille, tuojille ja kaupallisille energianvarastointiratkaisujen ostajille käytännöllinen vastaus koskee koko järjestelmää: kennojen kemiallista koostumusta, kennojen laatua, BMS:n suunnittelua, laturia kemiallinen koostumus, kennojen laatu, BMS:n suunnittelu, laturi kemiallinen koostumus, kennojen laatu, BMS:n suunnittelu, laturi käyttäytyminen, lämmönhallinta, mekaaninen suojelu, asennus, valmistajan jäljitettävyys ja dokumentaatio. Käsitellään turvallisuus kuten a järjestelmä omaisuus ,ei a markkinointi tunniste ,is markkina - Ei, ei, ei. mm viite välillä a tiedotettu ostaa päätös ja a altistuminen vältettävää riskiä.

Litiumpatteriteknologian perusteiden saamiseksi käytetään tässä artikkelissa, katso [ Mikä on litiumakku ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Ovatko litium-akut turvallisia?

Litiumparistot ovat turvallisia, kun ne on suunniteltu, valmistettu, asennettu, ladattu ja käytetty oikein. Turvallisuus ei ole pelkästään kemiallisesta koostumuksesta johtuva ominaisuus. Se syntyy solujen laadun, akkujen hallintajärjestelmän (BMS) suojauksen, latausjärjestelmän, koteloinnin, lämpötila- ympäristön, asennuksen laadun ja käyttäytymisen vuorovaikutuksesta.

Ostajan tulisi pitää seuraavia litiumparistojen turvallisuuden tärkeimpinä pilareina:

1. Solujen laatu ja kemiallisen koostumuksen valinta.

2. Akun hallintajärjestelmän suojaus ja kalibrointi.

3. Laturin ja latausprofiilin yhteensopivuus.

4. Lämpöhallinta asennuspaikalla.

5. Mekaaninen suojaus iskuilta, värähtelyiltä, vedeltä ja pölyltä.

6. Oikea kytkentä, sulakkeet ja maadoitus.

7. Valmistajan jäljitettävyys, testaus ja dokumentointi.

8. Käyttödiscipliini, mukaan lukien lämpötilarajoitukset ja varauksen tilan hallinta.

Jos näistä tukipilareista mikään ei ole vahva, järjestelmästä tulee ennustamattomampi. Jos useita tukipilareita on heikkoja, järjestelmä voi epäonnistua olosuhteissa, joita se muuten kestääisi. turvallinen litiumakku on siis koko toimitusketjun, koko akkupaketin suunnittelun ja koko käyttösuunnitelman tulos.

__________________________________________________________________________________________________

Mitä voi aiheuttaa litiumakun turvattomuuden?

Litiumakkujen turvallisuusongelmat johtuvat yleensä pienestä määrästä toistuvia juurisyitä. Jokaisella syillä on tyypillinen mekanismi ja tyypillinen estämismenetelmä.

Ylikulutus. Jännitteen soveltaminen kemian hyväksytyn rajan yläpuolelle voi aiheuttaa haluttomia kemiallisia reaktioita solun sisällä. Tämän seurauksena solu voi kuumeta, tuottaa kaasua, menettää pysyvästi kapasiteettia ja vakavissa tapauksissa solun sisällä voi syntyä oikosulku.

Alikulutus. Solun jättäminen hyväksytyn alarajan alapuolelle voi vahingoittaa elektrodirakennetta. Vakavasti alikulutettu solu ei ehkä toivu, saattaa kehittää sisäisiä oikosulkuja uudelleenlataukseen liittyen tai yksinkertaisesti epäonnistua.

Ulkoinen oikosulku. Oikosulku akun napojen välillä voi tuottaa erinomaisen korkean virran, kuumenemista, kaaria ja mahdollisen tulipalon. Edes pieni vastus suurella virralla tuottaa lämpöä nopeasti.

Sisäinen oikosulku. Mekaaninen vaurio, valmistusvirheet, litiumpiikien kasvu tai erottimen pettäminen voivat aiheuttaa oikosulkuja kenossa. Sisäinen oikosulku muuttaa varattua energiaa lämmöksi kenon sisällä.

Liiallinen virta. Jatkuvaa tai huippuvirtaa, joka ylittää akun nimellisrajan, voi aiheuttaa kenojen ylikuumenemista, hitsausliitosten vaurioitumista ja BMS:n kuormittumista. Lämmön kertyminen on yleinen tie termiseen käsittelyyn.

Korkea lämpötila. Korkea ympäröivä lämpötila, ilmanvaihdon estyminen, auringonvalon vaikutus tai rinnakkaisten laitteiden lämmön vaikutus voivat työntää kenon epävakaampaan kemialliseen tilaan. Lämpö myös kiihdyttää lähes kaikkia muita ikääntymismekanismeja.

Alhaisessa lämpötilassa tapahtuva lataus. Litiumkenojen lataaminen kemian mukaan hyväksytyn lämpötilan alapuolella voi aiheuttaa litiumsaostumia anodille. Saostumat eivät ole vain kapasiteettiongelma; ne ovat myös turvallisuusongelma, koska saostunut litium voi aiheuttaa sisäisiä oikosulkuja.

Mekaaninen vaurio. Solun pudottaminen, läpikuormitus, voimakas värähtely tai puristus voivat muuttaa solun muotoa ja rikkoa sisäisiä erottimia. Vaurioitunut solu voi edelleen näyttää toimivan, mutta se voi epäonnistua varoittamatta rasituksen alaisena.

Heikko valmistuslaatu. Epätasainen elektrodipinnoite, saastunut elektrolyytti, heikot hitsausliitokset tai huono tiivistys voivat aiheuttaa piilovikoja, jotka ilmenevät vasta kuukausien käytön jälkeen.

Virheellinen asennus. Liian ohuet johtimet, puuttuva sulake, virheellinen maadoitus, tukos ilmanvaihdossa tai epävakaa kiinnitys lisäävät riskiä. Jopa korkealaatuinen akku voi muuttua turvattomaksi, jos se asennetaan huonosti.

Dokumentaation tai jäljitettävyyden puute. Ostaja, joka ei pysty jäljittämään solun alkuperää, BMS-firmwareversion, erärekordia tai testaussertifikaatteja, ottaa lisäriskin hankintaketjuun.

Nämä juurisyynä olevat tekijät ovat syy siihen, miksi turvallisuutta on arvioitava kokonaisuutena eikä yksittäisen ominaisuuden väitteenä.

__________________________________________________________________________________________________

Mikä on terminen käsittely ja voivatko litium Akut syttyä tuleen?

Lämpö hallitsematon kuvailee a osavaltio sisällä a solun in mikä lämpö tuottaminen ylittää markkina solun ’s kyky kohti hajota lämpö .Kerran a solu ylittää kyseisen kynnysarvon, sisäinen lämpötila nousee nopeasti. Kemiallinen reaktio kiihtyy omaan hajoamiseensa ja vapauttaa lisää lämpö ja ,in jotkut apteekkari riekset ,fi syttyvää kaasu .Markkina tulos voimme be ilmastointi ,fi re ,tai pymyksentapahtuma riippuen päällä markkina solun osavaltio , koteloa ja ympäristöä.

Lämpötilan hallitsematon nousu ei ole normaali käyttötila. Se on vian tila joka vaatii aloittavan tapahtuman, kuten vakavan liika-latauksen, sisäisen oikosulun, mekaanisen vaurion tai ulkoisen fi lämmön. Useimmat hyvin suunnitellut litium- akut eivät koskaan pääse tähän tilaan niihin vuosia normaalia käyttöä koska suojajärjestelmät estävät sen aiheuttavat tapahtumat.

Litiumakku voi syttyä fi palamaan tietyissä vioittumistilanteissa, mutta tämä on eri asia kuin väittää, että litiumakut mm ovat perimmiltään turvattomia normaalissa käytössä. Turvallisuussuunnittelun tavoitteena on pitää kennot pois tilanteista, jotka johtavat siihen, että ne pääsevät tilanteisiin, jotka aiheuttavat lämmön lisäämiseen käynnistymiseen, ei väitetä, että käynnistymistä ei voisi tapahtua missään vaurioitumistilanteessa. Suojaus on monitasoinen: solujen valinta, akkujärjestelmän hallintajärjestelmä (BMS), kotelointi, asennus ja käyttötapojen noudattaminen vähentävät kaikki yhdessä vikaantumistilan saavuttamisen todennäköisyyttä tilaa.

__________________________________________________________________________________________________

Miten BMS parantaa litiumakkujen turvallisuutta?

Akkuhallintajärjestelmä (BMS) on elektroninen ohjaustaso litiumakkussa. Se seuraa solujen jännitteitä, virtaa, lämpötilaa ja joskus myös varauksen tilaa. Kun mittaus ylittää hyväksytyn rajan, BMS katkaisee akun toiminnan tai rajoittaa sitä. akun toimintaa.

Yleisiä BMS-toimintoja ovat:

Ylikuormituksen suojaus: latauksen pysäyttäminen, kun solun jännite ylittää ylärajan.

Tyhjenemissuojaus: lakkaa purkamasta, kun yhden kennojen jännite laskee alarajan alle.

Ylivirtasuojaus: rajoittaa tai katkaisee virtaa poikkeuksellisen suuren kuorman aikana.

Oikosulkusuojauksen: tunnistaa erinomaisen korkean virran ja katkaisee akun nopeasti.

Lämpötilan seuranta: keskeyttää toimintansa, kun lämpötila on hyväksytyn alueen ulkopuolella.

Solujen tasaus: tasaa kennojännitteitä siten, että heikommat kennot eivät työnnä akkupakkausta rajojen yli.

Viestintä ja hälytykset: ilmoittaa varauksen tilasta, hälytyksistä ja vioista invertterille, näytölle tai seurantajärjestelmälle.

Akkuhallintajärjestelmä (BMS) vähentää riskejä, mutta se ei poista kaikkia riskejä. BMS:llä on omat virtarajoituksensa, reaktioaikansa ja luotettavuutensa

ominaisuudet. Huonosti suunniteltu BMS voi jäädä toimimatta, olla kykenemätön nollautumaan tai jopa aiheuttaa omia vikojaan. BMS:n olemassaolo on siis välttämätön, mutta ei riittävä ehto turvallisuudelle. Sen tulee olla yhdistetty oikeaan sähköasennukseen, oikeisiin laturiasetuksiin, oikeaan asennukseen ja laadukkaista kennoista rakennettuun akkupakkaus. asetuksiin, oikeaan asennukseen ja laadukkaista kennoista rakennettuun akkupakkaus.

__________________________________________________________________________________________________

Ovatko LiFePO4-akut turvallisempia kuin muut litiumioniakut?

LiFePO4 eli litiumrautafosfaatti on laajalti tunnettu suhteellisen vakaa litiumioniakun kemiallinen koostumus paikalliselle ja liikkuvalle energiavarastolle. Sen katodin kemiallinen koostumus on lämpötilaltaan vakaimpaa kuin kerroksellisten oksidien kemialliset koostumukset, joita käytetään usein korkeampienergisissä kuluttajaelektroniikkalaitteissa. Epäsuotuisissa koeolosuhteissa LiFePO4-solut ovat vähemmän alttiita termiseen lähtöön samalla heräteenergialla kuin jotkin muut kemialliset koostumukset.

LiFePO4 on siksi yleinen sovelluksissa, joissa lämpötilan vakaus ja pitkä käyttöikä ovat tärkeämpiä kuin tiukka energiatiukkuus. Asuinrakennusten varastointijärjestelmissä, off-grid-auringonvarauksessa, matkailuautojen ja veneiden apuakussa sekä monissa kaupallisissa energiavarastojärjestelmissä käytetään juuri LiFePO4-akkuja, koska ne kestävät vikaantumisolosuhteita pienemmillä riskeillä katastrofaalisesta termisestä lähdöstä.

Kuitenkin LiFePO4 ei ole turvallisuusriskien varalta immuuni. Vakavassa väärinkäytössä se voi edelleen vapauttaa kaasuja, tuottaa savua tai edistää tulipaloa. Kemiallinen koostumus on vain yksi turvallisuusjärjestelmän osa, ei sen korvaaja. Kennojen laatu, BMS:n suunnittelu, laturin toiminta, kotelointi, asennus ja käyttötapojen noudattaminen ovat edelleen olennaisia. LiFePO4-kennojen valinta turvallisemmuuden vuoksi on perusteltua; olettaa kuitenkin, että LiFePO4 poistaa muun turvallisuusjärjestelmän tarpeen, ei ole perusteltua.

Syvällisempää käsittelyä LiFePO4-kemiallisesta koostumuksesta löydät osoitteesta [ Mitä on LiFePO4-akku ?].

__________________________________________________________________________________________________

Miten You Make Lithium Batter y Use Safer?

Käytännöllinen tapojen joukko vähentää suurinta osaa vältettävistä riskeistä litiumakkujen käytössä.

Käytä yhteensopivaa laturia. Valitse laturi akun kemiallisen koostumuksen, jännitteen ja hyväksytyn latausprofiilin mukaan. Lyijy-hapetysakkujen laturin käyttö litiumakulla tai virheellinen jänniteasetus voivat aiheuttaa toistuvaa ylikuormitusta tai alakuormitusta. noudata jännite- ja virtaspecifikaatioita.

Noudata jännite- ja virtaspecifikaatioita. Nouda akun jatkuvaa purkutehoa, huippuvirtaa ja suurinta latausvirtaa. Näiden arvojen ylittäminen ei välttämättä aiheuta välitöntä vikaa, mutta se voi lyhentää akun käyttöikää ja lisätä sen kuormitusta.

Pidä lämpötila hyväksyttyjen rajojen sisällä. Älä lataa akkua lämpötiloissa, jotka ovat alhaisemmat kuin kemiallisen koostumuksen määrittämä alaraja. Älä käytä akkua eikä lataa sitä erittäin kuumissa olosuhteissa. Jos olosuhteet ylittävät rajoja säännöllisesti, lisää lämmitys-, jäähdytys- tai eristysratkaisuja.

Vältä vaurioituneita akkuja. Putoaminen, pistäminen, turpoaminen, vuotaminen tai epätavallinen haju ovat merkkejä siitä, että akku on turvaton. Lopeta sen käyttö. ja noudata valmistajan turvallisuusohjeita. Epävirallinen korjaus vaurioituneelle litiumakulle on vaarallista, eikä sitä saa yrittää.

Käytä oikeaa johdotusta ja suojausta. Sovita johtimen koko virtaan, käytä sulakkeita tai katkaisijoita, joiden nimellisarvo vastaa järjestelmää, ja noudata akun käyttöohjeen asennusohjeita. Löysät liitokset ja liian ohuet johdot aiheuttavat lämmönmuodostumista ennen kuin ne aiheuttavat toimintahäiriön.

Älä ohita akkujen hallintajärjestelmää (BMS). BMS on olemassa, koska yksittäiset kennot ja akkupaketit voivat epäonnistua. Sen poistaminen tai ohittaminen voi altistaa akun olosuhteille, joihin se ei ole suunniteltu kestämään. Jos BMS laukaisee toistuvasti, oikea toiminta on tutkia järjestelmää, ei suojauksen poistaminen.

Nouda lataustilaa ja varastointisähkövarauksen tasoa (SOC). Jotkin litiumkemialliset koostumukset kestävät täyteen latausta varastoituja; toiset suosivat osittaista latausta. Noudata akun käyttöohjetta, erityisesti kausivarastoinnissa, ja säilytä akku viileässä ja kuivassa paikassa.

Akkuun vahingoittavia olosuhteita ja turvallisuusriskiä aiheuttavia tekijöitä pitkällä aikavälillä käsitellään osiossa [Mitä vahingoittaa litiumakkua?] ].

__________________________________________________________________________________________________

Litiumakun turvallisuusriskit ja suojaustoimet

Alla oleva taulukko yhdistää yleisimmät turvallisuusriskit tyypilliseen mekanismiin sekä tyypilliseen suojaus- tai estämisratkaisuun. Käytä sitä nopeana viiteaineistona, älä korvaajana valmistajan käyttöohjeelle.

Turvallisuutta arvostava ostaja pitäisi pystyä osoittamaan dokumentoitu suojataso jokaiselle yllä olevalle riville ennen litiumakun järjestelmän hyväksymistä.

__________________________________________________________________________________________________

Mitä ostajien tulee tarkistaa ennen litiumakun ostamista?

Turvallisuutta arvostava hankintatarkistus tarkastelee akkua, järjestelmää ja toimittajaa. Seuraava luettelo on käytännöllinen lähtökohta. tä. pisteet.

Akka puolella.

1. Kemiallinen koostumus. Vahvista, että kemiallinen koostumus vastaa sovelluksen prioriteetteja. LiFePO4 on yleinen valinta paikalliselle ja liikkuvalle energiavarastolle, mutta tietyissä tapauksissa muut kemialliset koostumukset voivat olla sopivia.

2. Solun laatu ja jäljitettävyys. Kysy, ovatko solut peräisin tunnistettavista valmistajista, joilla on dokumentoitu erätietueet.

3. BMS-määrittelyt. Tarkista ylijännite-, alajännite-, ylikuormitus-, oikosulkua ja lämpötilaa koskevat rajat. Vahvista BMS:n viestintä- ja nollauskäyttäytyminen.

4. Jatkuvat ja huippuvirrat. Sovita akun jatkuvat ja huippuarvot invertteriin ja suurimpaan odotettavaan kuormaan.

5. Käyttölämpötila-alue. Vahvista lataus- ja purkutulplimitit suunnitellun asennuspaikan perusteella.

6. Alhaisen lämpötilan lataussuojaus. Varmista, että lataus estetään tai rajoitetaan lämpötiloissa, jotka ovat alempia kuin kemian hyväksytty kynnysarvo.

7. Kotelointi ja mekaaninen suojaus. Tarkista kotelon rakenne, kiinnityskohdat, värähtelykestävyys ja sovellukseen liittyvä mahdollinen tunkeutumissuojaluokka.