Akun säilytysvaihtoehtojen turvallisuus

2020-09-08 03:38

Turvallisuus on täysimittainen ominaisuus litiumparistoilla, ja hyvästä syystä. Kuten olemme kaikki nähneet, kemia ja energian tiheys, jotka antavat litiumioniakkujen toimia niin hyvin, tekevät niistä myös syttyviä, joten kun paristot eivät toimi oikein, ne aiheuttavat usein upean ja vaarallisen sotkun.

Kaikkia litiumkemioita ei ole luotu tasa-arvoisiksi. Itse asiassa suurin osa amerikkalaisista kuluttajista - lukuun ottamatta elektronisia harrastajia - tuntee vain rajoitetun määrän litiumratkaisuja. Yleisimmät versiot on rakennettu kobolttioksidista, mangaanioksidista ja nikkelioksidiformulaatioista.

Ensin otetaan askel taaksepäin ajassa. Litium-ioni-akut ovat paljon uudempi innovaatio, ja niitä on ollut olemassa vasta viimeisen 25 vuoden ajan. Tänä aikana litiumtekniikan suosio on lisääntynyt, koska ne ovat osoittautuneet arvokkaiksi pienempien elektroniikkalaitteiden, kuten kannettavien tietokoneiden ja matkapuhelimien, virrankäytössä. Mutta kuten muistat viime vuosien useista uutisista, litium-ioni-akut saivat myös maineen tuleen. Viime vuosiin asti tämä oli yksi tärkeimmistä syistä litiumia ei käytetty yleisesti suurten akkupankkien luomiseen.

Mutta sitten tuli mukaan litiumrautafosfaatti (LiFePO4). Tämä uudentyyppinen litiumliuos oli luonnostaan palamaton, mutta mahdollisti hieman pienemmän energiatiheyden. LiFePO4-paristot eivät ole vain turvallisempia, vaan niillä on monia etuja muihin litiumkemikaaleihin verrattuna, erityisesti suuritehoisissa sovelluksissa, kuten uusiutuvassa energiassa.

Ennen kuin sukellamme litium rautafosfaatin turvaominaisuuksiin, päivitetään itsemme siitä, miten litiumparistojen toimintahäiriöt tapahtuvat ensinnäkin.

Litiumioniakut räjähtävät, kun akun täysi lataus vapautuu välittömästi tai kun nestemäiset kemikaalit sekoittuvat vieraisiin epäpuhtauksiin ja syttyvät. Tämä tapahtuu tyypillisesti kolmella tavalla: fyysinen vaurio, ylikuormitus tai elektrolyytin hajoaminen.

Esimerkiksi, jos sisäinen erotin tai latauspiiri on vaurioitunut tai toimintahäiriö, ei ole mitään suojaesteitä, jotka estävät elektrolyyttejä sulamasta ja aiheuttamasta räjähtävää kemiallista reaktiota, joka sitten rikkoo akkupakkauksen, yhdistää kemiallisen lieteen hapen kanssa ja välittömästi sytyttää kaikki komponentit.

On olemassa muutamia muita tapoja litiumakut räjähtää tai syttyä tuleen, mutta tällaiset termiset pakenevat skenaariot ovat yleisimpiä. Yleinen on kuitenkin suhteellinen termi, koska litium-ioniakut käyttävät eniten ladattavia tuotteita markkinoilla, ja on melko harvinaista, että suuria vetäytymisiä tai turvallisuuspeloja tapahtuu.

Vaikka litium rautafosfaatti (LiFePO4) -akut eivät ole aivan uusia, ne ovat vasta piristämässä vetoa globaaleilla kaupallisilla markkinoilla. Tässä on nopea erittely siitä, mikä tekee LiFePO4-akuista turvallisempia kuin muut litiumakkujen ratkaisut.

LiFePO4-akut tunnetaan parhaiten vahvasta turvallisuusprofiilistaan, joka on erittäin vakaan kemian tulos. Fosfaattipohjaiset paristot tarjoavat erinomaisen kemiallisen ja mekaanisen rakenteen, joka ei ylikuumene vaaralliseen tasoon. Siten lisätään turvallisuutta verrattuna muihin katodimateriaaleista valmistettuihin litiumioniakkuihin.

Tämä johtuu siitä, että LiFePO4: n varatut ja varaamattomat tilat ovat fyysisesti samanlaisia ja erittäin vankkoja, mikä antaa ionien pysyä vakaina lataussyklien tai mahdollisten toimintahäiriöiden rinnalla tapahtuvan happivirtauksen aikana. Kaiken kaikkiaan rautafosfaattioksidi-sidos on vahvempi kuin koboltti-oksidisidos, joten kun akku on ylilatautunut tai fyysisesti vaurioitunut, fosfaattioksidi-sidos pysyy rakenteellisesti vakaana; kun taas muissa litiumkemikaaleissa sidokset alkavat hajota ja vapauttaa liiallista lämpöä, mikä lopulta johtaa termiseen karkaamiseen.

Litiumfosfaattisolut ovat palamattomia, mikä on tärkeä piirre väärinkäytöksissä latauksen tai purkamisen aikana. Ne kestävät myös ankaria olosuhteita, olipa se pakkas kylmä, paahtava kuumuus tai epätasainen maasto.

Kun ne altistetaan vaarallisille tapahtumille, kuten törmäykselle tai oikosululle, ne eivät räjähtää tai syttyä tuleen, vähentäen merkittävästi mahdollisia vaurioita. Jos valitset litiumpariston ja odotat käyttöä vaarallisissa tai epävakaissa ympäristöissä, LiFePO4 on todennäköisesti paras valinta.

Useimmissa LiFePO4-akuissa on myös Battery Management System (BMS), jolla on monia ylimääräisiä turvaominaisuuksia, kuten; ylivirta-, ylijännite-, alijännite- ja ylikuumenemissuoja ja kennot ovat räjähdyssuojattu ruostumattomasta teräksestä valmistettu kotelo.

On myös syytä mainita, että LiFePO4-paristot ovat myrkyttömiä, epäpuhtaita eivätkä sisällä harvinaisia maametalleja, mikä tekee niistä ympäristötietoisen valinnan. Lyijyhappo- ja nikkelioksidilitiumparistoilla on merkittävä ympäristöriski (erityisesti lyijyhappo, koska sisäiset kemikaalit heikentävät rakennetta tiimin yli ja aiheuttavat lopulta vuotoja). Lyijyakkuihin ja muihin litiumakkuihin verrattuna litium-rautafosfaattiparistot tarjoavat merkittäviä etuja, kuten parannetun purkautumisen ja latauksen tehokkuuden, pidemmän käyttöiän ja kyvyn pidentää sykliä samalla kun suorituskyky säilyy. LiFePO4-akuilla on usein korkeampi hintalappu, mutta huomattavasti paremmat kustannukset tuotteen käyttöiän ajan, vähäinen huolto ja harvinainen vaihto tekevät niistä kannattavan investoinnin ja turvallisemman pitkäaikaisen ratkaisun.

Kysymyksiä? Ole kiltti ota meihin yhteyttä!

Huomautus: Olemme akkujen valmistaja. Kaikki tuotteet eivät tue vähittäiskauppaa, me teemme vain B2B -liiketoimintaa. Ota yhteyttä tuotteiden hintoihin!