Biztonságosak az akkumulátorok?

Bevezetés.

A litium-akkskák biztonságosan használhatók, ha a celláik, a csomagterv , a telepítési és üzemeltetési körülmények megfelelőek a töltőberendezés, a telepítés és az üzemeltetési körülmények megfelelőek . Egyetlen újratölthető akkumulátorkémia sem teljesen kockázatmentes minden körülmény között, és a litium-akkskák sem kivétel. A lényeges kérdés nem az, hogy „Biztonságosak-e a litium-akkskák mINDEN házak ?”de “Mi teszi a lítium akkumulátor biztonságos a a módszer I tervezd -től használat it,és mi kellene I check előtte I vásároljon ?”

B2B akkskavásárlók, disztribútorok, integrátorok , lakókocsikhoz és mobilenergia-szolgáltatókhoz, OEM-ügyfelekhez, importőrökhez és kereskedelmi energiatároló vásárlókhoz a gyakorlati válasz az egész rendszert érinti: a cellák kémiai összetétele, a cellák minősége, a BMS terve, a töltő berendezés viselkedés, hőkezelés, mechanikai védelem, felszerelés, gyártó nyomon követhetősége és dokumentáció. Kezelés biztonság mint a rendszer ingatlan ,nem a marketing címke ,is a di ff hivatkozás között egy tájékoztatott vásárolnak döntés és egy vetítés elkerülhető kockázatok elkerülése érdekében.

A lítium-akkszerű technológiára vonatkozó alapozáshoz használja ebben a cikkben szereplő anyagot, lásd [ Mi az a lítium-akkumulátor ?] .

__________________________________________________________________________________________________

Biztonságosak az akkumulátorok?

A lítium-akkszerűk biztonságosak, ha megfelelően tervezték, gyártották, felszerelték, töltötték és használták őket. A biztonság nem csupán a kémiai összetétel tulajdonsága. A cellák minősége, a BMS-védelem, a töltőrendszer, a burkolat, a hőmérsékleti környezet, a felszerelés minősége és az üzemeltetési viselkedés együttes hatásából ered.

Egy vevőnek a következőket kell biztonsági oszlopként kezelnie a lítium-akkszerűk esetében:

1. Cellaminőség és kémiai összetétel kiválasztása.

2. Az akkumulátorkezelő rendszer (BMS) védelme és kalibrálása.

3. Töltőberendezés és töltési profil kompatibilitása.

4. Hőkezelés a telepítési helyen.

5. Mechanikai védelem ütés, rezgés, víz és por ellen.

6. Megfelelő vezetékezés, biztosítás és földelés.

7. Gyártó nyomon követhetősége, tesztelése és dokumentációja.

8. Üzemeltetési fegyelem, beleértve a hőmérsékletkorlátokat és az állapot-töltés-kezelést.

Ha e pillérek közül bármelyik gyenge, a rendszer kevésbé előrejelezhetővé válik. Ha több pillér is gyenge, a rendszer meghibásodhat olyan körülmények között, amelyeket egyébként el kellene viselnie. egy biztonságos lítiumakku tehát egy teljes ellátási lánc, egy teljes akkupakk tervezés és egy teljes üzemeltetési terv eredménye.

__________________________________________________________________________________________________

Mi okozhatja, hogy egy lítiumakku biztonságtalanná váljon?

A lítium-akkszerű biztonsági esetek általában egy kis számú, ismétlődő gyökéroka következményei. Mindegyik oka jellegzetes mechanizmussal és jellegzetes megelőzési módszerrel rendelkezik.

Túltöltés. A kémiai összetétel által engedélyezett feszültséghatár fölé emelt feszültség alkalmazása nemkívánatos kémiai reakciókat válthat ki a cellán belül. Ennek eredménye lehet a cella felmelegedése, gázfejlődés, végleges kapacitásvesztés, illetve súlyos esetekben belső rövidzárlat.

Túlmerülés. Ha a cella feszültsége lecsökken az engedélyezett alsó határ alá, az elektródaszerkezet károsodhat. Egy súlyosan túlmerült cella nem tudja helyreállítani működését, újratöltéskor belső rövidzárlatot alakíthat ki, vagy egyszerűen meghibásodhat.

Külső rövidzárlat. A telep kivezetésein keresztül bekövetkező rövidzárlat rendkívül magas áramot, felmelegedést, ívképződést és esetleg tűz kiallását eredményezhet. Még egy alacsony ellenállású kapcsolat is gyorsan hőt termel magas áramerősség mellett.

Belső rövidzárlat. Mechanikai károsodás, gyártási hibák, litium-dendrit-növekedés vagy elválasztó meghibásodása rövidzárlatot okozhat a cellán belül. Egy belső rövidzárlat a tárolt energiát hővé alakítja a cella belsejében.

Túlzott áram. A folyamatos vagy csúcsáram a telep megadott értékén túlmelegítheti a cellákat, károsíthatja az hegesztéseket, és terhelést jelenthet a BMS számára. A hőfelhalmozódás a leggyakoribb út a termikus elszaladáshoz.

Magas hőmérséklet. Emelkedett környezeti hőmérséklet, elzáródott szellőzés, napfényexpozíció vagy párhuzamos berendezésből származó hő a cellát kevésbé stabil kémiai állapotba taszíthatja. A hő emellett majdnem minden más öregedési mechanizmust felgyorsít.

Alacsony hőmérsékleten történő töltés. A litiumcellák töltése a kémia által engedélyezett hőmérséklet alatt litiumlerakódást okozhat az anódon. A lerakódás nemcsak kapacitásproblémát jelent; biztonsági probléma is, mert a lerakódott litium belső rövidzárlatot okozhat.

Mechanikai károsodás. A cella deformálódhat, illetve belső elválasztói megsérülhetnek esés, szúrás, erős rezgés vagy összenyomás hatására. Egy sérült cella látszólag tovább működhet, de stresszhatás alatt figyelmeztetés nélkül is meghibásodhat.

Alacsony gyártási minőség. Egyenetlen elektróda-bevonat, szennyezett elektrolit, gyenge hegesztések vagy rossz tömítés rejtett hibákat okozhat, amelyek csak hónapoknyi használat után jelennek meg.

Helytelen telepítés. Túl kis keresztmetszetű vezetékek, hiányzó biztosítékok, helytelen földelés, eldugult szellőzés vagy instabil rögzítés mind növelik a kockázatot. Még egy nagyon jó minőségű akkumulátor is veszélyessé válhat helytelen telepítés esetén.

Hiányzó dokumentáció vagy nyomon követhetőség. Az a vevő, aki nem tudja nyomon követni a cellák eredetét, a BMS szoftververzióját, a tételre vonatkozó feljegyzéseket vagy a vizsgálati tanúsítványokat, további ellátási láncbeli kockázatot vállal.

Ezek a gyökér-okok azért fontosak, mert a biztonságot rendszerként, nem pedig egyetlen tulajdonságként kell értékelni.

__________________________________________________________________________________________________

Mi az a termikus futhár és gyulladhatnak-e lítium Akkumulátorok?

Hőállósági elinduló leírja a állapot belső a cella a amelyek hőt generáció meghaladja a cella ’s képesség -től szétszóródik hőt .Egyszer a cella eléri ezt a küszöböt, a belső hőmérséklet gyorsan emelkedik. A kémiai folyamat felgyorsítja saját bomlását, felszabadítva a tovább hőt és ,a egyéb gyógyszerész ries ,fi gyúlékony gáz .A eredmény doboz be légszivárgás ,fi a ,vagy robbanás függően be a cella állapot , házat és a környező területet.

A hőmérséklet-kiugrás nem normál üzemállapot. Ez egy meghibásodási állapot, amelyet egy kezdeti eseménynek kell kiváltania, például súlyos túltöltés, belső rövidzárlat, mechanikai károsodás vagy külső hő. A jól megtervezett lítium- fi akkumulátorok többsége az akkumulátorok soha nem kerülnek ilyen állapotba áTLAGOSAN évekig tartó normál használat mert a védőrendszerek megakadályozzák az események kiváltását.

Egy lítium-akkumulátor gyulladhat meg fi bizonyos hibás működési feltételek mellett, de ez eltér attól, hogy azt állítjuk: a lítium- ff akkumulátorok alapvetően biztonságtalanok normál használat mellett. A biztonsági tervezés célja, hogy a cellákat távol tartsa attól az állapottól, amely a biztonságot veszélyezteti, és ezekhez vezet hozzáadás a hőmérsékleti határhoz szabályozatlan hőfok-emelkedés, nem azt állítva, hogy szabályozatlan hőfok-emelkedés bármilyen visszaélés esetén lehetetlen. A védelem többrétegű: a cellák kiválasztása, a BMS, a burkolat, a telepítés és az üzemeltetési gyakorlat mindegyike csökkenti annak valószínűségét, hogy hibás állapotba kerüljön a rendszer a berendezés.

__________________________________________________________________________________________________

Hogyan javítja a BMS a lítium- akkumulátor biztonságát?

A Battery Management System (BMS) a lítium-akkumulátoron belüli elektronikus vezérlőréteg. Figyeli az egyes cellák feszültségét, az áramot, a hőmérsékletet és néha a töltöttségi állapotot is. Ha egy mérés meghaladja az engedélyezett határt, a BMS lekapcsolja vagy korlátozza a készülék működését.

Gyakori BMS-funkciók közé tartozik:

Túltöltésvédelem: feltöltés leállítása, ha egy cella feszültsége meghaladja a felső határt.

Túlkisütésvédelem: leállítja a kisütést, ha egy cella feszültsége a megengedett alsó határ alá csökken.

Túláramvédelem: korlátozza vagy megszakítja az áramot rendellenes igény esetén.

Rövidzárlatvédelem: észleli a nagyon magas áramerősséget, és gyorsan megszakítja az akkumulátor kapcsolatát.

Hőmérséklet-figyelés: felfüggeszti a működést, ha a hőmérséklet a jóváhagyott tartományon kívül van.

Cellaegyensúlyozás: kiegyenlíti a cellák feszültségét, hogy a gyengébb cellák ne tolják túl a teljes akkupakkot a megengedett határokon.

Kommunikáció és riasztások: jelentést tesz a töltöttségi állapotról, riasztásokról és hibákról az inverternek, a kijelzőnek vagy a figyelőrendszernek.

Egy BMS csökkenti a kockázatot, de nem szünteti meg az összes kockázatot. Egy BMS saját áramkorlátokkal, reakcióidővel és megbízhatósággal rendelkezik.

jellemzőkkel. Egy rosszul tervezett BMS nem lép be időben, nem tudja újraindítani magát, vagy saját hibamódokat is bevezethet. Ezért egy BMS jelenléte szükséges, de nem elegendő feltétele a biztonságnak. Megfelelő vezetékezéssel és megfelelő töltővel kell párosítani beállítások, megfelelő telepítés és minőségi elemekből készült akkumulátorcsomag.

__________________________________________________________________________________________________

Biztonságosabbak-e a LiFePO4 akkumulátorok, mint más lítium-ion akkumulátorok?

A LiFePO4, azaz a lítiumvas-foszfát, széles körben elismert viszonylag stabil lítium-ion kémia a fix és mozgó energiatároló rendszerekhez. Katód-kémiai összetétele termikusan stabilabb, mint a rétegzett oxidkémiai összetételek, amelyeket gyakran használnak magasabb energiasűrűségű fogyasztói elektronikai eszközökben. A túlterheléses tesztek során a LiFePO4 elemek kevésbé hajlamosak termikus elszabadulásba kerülni ugyanazon a kiváltó energiaszinten, mint egyes más kémiai összetételek.

A LiFePO4 ezért gyakori olyan alkalmazásokban, ahol a termikus stabilitás és a hosszú ciklusélet fontosabb, mint a kompakt energiasűrűség. A lakóházakhoz szükséges tárolórendszerek, a szigetüzemű napenergia-rendszerek, az autóbuszok és hajók házi akkumulátorbankjai, valamint számos kereskedelmi energiatároló rendszer éppen azért használ LiFePO4-t, mert kevesebb kockázatot jelent katasztrofális termikus elszabadulás kialakulása hibás működési feltételek mellett.

Azonban a LiFePO4 sem mentes a biztonsági kockázatoktól. Súlyos túlterhelés esetén továbbra is füstölhet, gázt bocsáthat ki, vagy hozzájárulhat az égéshez. A kémia csak egy része a biztonsági rendszernek, nem helyettesíti azt. A cellák minősége, a BMS tervezése, a töltő működése, a burkolat, a telepítés és a üzemeltetési gyakorlat továbbra is alapvető fontosságú. Az LiFePO4 kiválasztása azért, mert „biztonságosabb”, ésszerű döntés; azonban feltételezni, hogy az LiFePO4 megszünteti a többi biztonsági rendszer szükségességét, nem indokolt.

A LiFePO4 kémia részletesebb bemutatásához lásd: [ Mi az LiFePO4 akkumulátor ?].

__________________________________________________________________________________________________

Hogyan lehet You Make Lithium Batter y Use Safer?

Egy gyakorlatias szokáskészlet jelentősen csökkenti a lítium-akkumulátorok használata során elkerülhető kockázatok nagy részét.

Használjon kompatibilis töltőt. Illessze a töltőt a telep kémiai összetételéhez, feszültségéhez és az engedélyezett töltési profilhoz. Egy ólom-savas töltő lítium-akkumulátorra vagy egy nem megfelelő feszültségbeállítás ismételt túltöltési terhelést vagy alultöltési tüneteket okozhat.

Tartsa be a feszültség- és áramerősség-megadásokat. Tartsa tiszteletben az akkumulátor folyamatos kisülési teljesítményét, csúcsáram-értékét és maximális töltési áramát. A megadott értékek túllépése nem vezethet azonnali meghibásodáshoz, de csökkentheti az élettartamot és növelheti a terhelést.

Maradjon a jóváhagyott hőmérsékleti határokon belül. Ne töltse az akkumulátort a kémiai összetétel alacsony hőmérsékleti határa alatt. Kerülje a működtetést vagy töltést extrém meleg körülmények között. Ha a környezeti feltételek rendszeresen túllépik a határértékeket, adjon hozzá fűtést, hűtést vagy hőszigetelést.

Kerülje a sérült akkumulátorok használatát. Az ejtés, átszúrás, duzzadás, csepegés vagy szokatlan szag jelei annak, hogy egy akkumulátor biztonságtalan. Azonnal hagyja abba a használatát. és kövesse a gyártó biztonsági utasításait. A sérült lítiumakkumulátorok otthoni javítása veszélyes, és nem szabad megkísérelni.

Használjon megfelelő vezetékezést és védelmet. A kábel méretét igazítsa az áramerősséghez, használjon a rendszerhez megfelelően méretezett biztosítékokat vagy megszakítókat, és tartsa be az akkumulátor kézikönyvében foglalt telepítési szabályokat. A laza kapcsolatok és túl vékony vezetékek melegedést okoznak, még mielőtt funkcionális hibát eredményeznének.

Ne kerülje meg a BMS-t. A BMS létezik, mert az egyes elemek és akkumulátorcsomagok meghibásodhatnak. A BMS eltávolítása vagy kikapcsolása olyan körülményeknek teszi ki az akkumulátort, amelyeket soha nem terveztek rá, hogy ellenálljon nekik. Ha a BMS ismételten kikapcsol, a megfelelő lépés a rendszer vizsgálata, nem a védelem letiltása.

Tartsa be a töltési mód és a tárolási SOC érték előírásait. Egyes lítium-kémiai összetételek elviselik a teljes töltöttségnél történő tárolást; mások részleges töltöttségnél jobban érzik magukat. Kövesse az akkumulátor kezelési útmutatóját, különösen szezonális tárolás esetén, és tárolja hűvös, száraz helyen.

Azokról a körülményekről, amelyek károsítják az akkumulátort és idővel biztonsági kockázatot jelenthetnek, lásd: [Mi károsítja a lítium-akkumulátort?] ].

__________________________________________________________________________________________________

Lítium-akkumulátor biztonsági kockázatai és védelmi intézkedések

Az alábbi táblázat a leggyakoribb biztonsági kockázatokat párosítja a tipikus mechanizmusokkal és a tipikus védelmi vagy megelőző intézkedésekkel. Használja gyors tájékozódásra, de ne helyettesítse ezzel a gyártó által kiadott kezelési útmutatót.

Egy biztonságra törekvő vásárlónak minden fenti sorhoz dokumentált védelmet kell tudnia mutatni, mielőtt jóváhagyja egy lítium-akkumulátoros rendszert.

__________________________________________________________________________________________________

Mit kell ellenőrizniük a vásárlóknak a lítium-akkumulátor megvásárlása előtt?

Egy biztonságra épített beszerzési felülvizsgálat ellenőrzi az akkumulátort, a rendszert és a szállítót. A következő lista egy gyakorlatias kiindulási pont pont.

Akkumulátor oldalon.

1. Vegyi összetétel kiválasztása. Erősítse meg, hogy a vegyi összetétel megfelel az alkalmazás prioritásainak. A LiFePO4 gyakran használt álló és mobil energiatároló rendszerekben, de egyes speciális esetekben más vegyi összetételek is megfelelők lehetnek.

2. Cellák minősége és nyomon követhetősége. Érdeklődjön, hogy a cellákat azonosítható gyártóktól szállítják-e, dokumentált tételnyilvántartással.

3. BMS-specifikációk. Tekintse át a túlfeszültség-, alacsonyfeszültség-, túláram-, rövidzárlat- és hőmérséklet-korlátokat. Erősítse meg a BMS kommunikációját és újraindítási viselkedését.

4. Folyamatos és csúcsáram. Illessze a telep folyamatos és csúcsértékeit az inverterhez és a legnagyobb várható terheléshez.

5. Üzemelési hőmérséklet-tartomány. Erősítse meg a töltés és kisütés hőmérsékleti határait a tervezett telepítési hely szerint.

6.Alacsony hőmérsékleten történő töltés védelme. Ellenőrizze, hogy a töltés blokkolva van-e vagy korlátozva az anyagkémia által jóváhagyott küszöbhőmérséklet alatt.

7.Ház és mechanikai védelem. Vizsgálja át a házat, a rögzítési pontokat, a rezgésállóságot és az alkalmazáshoz kapcsolódó esetleges behatolásvédelmi osztályzatot.