بناء بطاريات ليثيوم أيون أكثر أمانًا | مصنع بيسلبات

السلامة هي ميزة تصميم كاملة مع بطاريات الليثيوم، وذلك لسبب وجيه. كما رأينا جميعًا، فإن الكيمياء وكثافة الطاقة التي تسمح لبطاريات الليثيوم أيون بالعمل بشكل جيد تجعلها أيضًا قابلة للاشتعال، لذلك عندما تتعطل البطاريات، فإنها غالبًا ما تسبب فوضى مذهلة وخطيرة.

لم يتم إنشاء جميع كيمياء الليثيوم على قدم المساواة. في الواقع، فإن معظم مستهلكي BSLBATT Lithium - باستثناء المتحمسين للإلكترونيات - لا يعرفون سوى مجموعة محدودة من حلول الليثيوم. يتم تصنيع الإصدارات الأكثر شيوعًا من تركيبات أكسيد الكوبالت وأكسيد المنغنيز وأكسيد النيكل.

تفتخر BSLBATT بتقديم بطاريات ليثيوم أيون مصممة خصيصًا للسلامة وطول العمر. على الرغم من بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4). لا يمكن حاليًا تصنيع المنتجات التي نبيعها بحجم صغير بما يكفي لاستخدامها في الأجهزة الإلكترونية الاستهلاكية، فتقنية LiFePO4 هي أكثر المواد الكيميائية المتوفرة أمانًا على الإطلاق.

الجميع بطاريات بيسلبات تأتي أيضًا مع وحدة التحكم في الطاقة (PCM) أو نظام إدارة البطارية (BMS) الذي يحتوي على العديد من ميزات الأمان الإضافية بما في ذلك؛ حماية من التيار الزائد والجهد الزائد والجهد المنخفض ودرجة الحرارة الزائدة، وتأتي الخلايا في غلاف من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاوم للانفجار.

قبل أن نتعمق في ميزات السلامة الخاصة بفوسفات حديد الليثيوم، دعونا ننعش أنفسنا بشأن كيفية حدوث أعطال في بطارية الليثيوم في المقام الأول.

تنفجر بطاريات الليثيوم أيون عندما يتم تحرير الشحن الكامل للبطارية على الفور، أو عندما تختلط المواد الكيميائية السائلة مع الملوثات الأجنبية وتشتعل. يحدث هذا عادةً بثلاث طرق: الضرر الجسدي، أو الشحن الزائد، أو انهيار المنحل بالكهرباء.

على سبيل المثال، إذا تعرض الفاصل الداخلي أو دائرة الشحن للتلف أو الخلل، فلن تكون هناك حواجز أمان لمنع الإلكتروليتات من الاندماج والتسبب في تفاعل كيميائي متفجر، والذي يؤدي بعد ذلك إلى تمزق عبوة البطارية، ويتحد الملاط الكيميائي مع الأكسجين وعلى الفور يشعل جميع المكونات.

هناك عدة طرق أخرى يمكن أن تنفجر بها بطاريات الليثيوم أو تشتعل فيها النيران، لكن سيناريوهات الهروب الحراري مثل هذه هي الأكثر شيوعًا. شائع هو مصطلح نسبي لأن بطاريات الليثيوم أيون تعمل على تشغيل معظم المنتجات القابلة لإعادة الشحن في السوق، ومن النادر جدًا حدوث عمليات سحب واسعة النطاق أو مخاوف تتعلق بالسلامة.

بالرغم من بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد (LiFePO4). ليست جديدة تمامًا، ولكنها الآن تكتسب زخمًا في الأسواق التجارية العالمية. فيما يلي تفصيل سريع لما يجعل بطاريات LiFePO4 أكثر أمانًا من حلول بطاريات الليثيوم الأخرى.

تشتهر بطاريات LiFePO4 بخصائص السلامة القوية التي تنتجها، نتيجة للكيمياء المستقرة للغاية. توفر البطاريات المعتمدة على الفوسفات بنية كيميائية وميكانيكية فائقة لا تسخن إلى مستويات غير آمنة. وبالتالي، توفير زيادة في الأمان مقارنة ببطاريات الليثيوم أيون المصنوعة من مواد الكاثود الأخرى.

وذلك لأن الحالات المشحونة وغير المشحونة لـ LiFePO4 متشابهة فيزيائيًا وقوية للغاية، مما يسمح للأيونات بالبقاء مستقرة أثناء تدفق الأكسجين الذي يحدث جنبًا إلى جنب مع دورات الشحن أو الأعطال المحتملة. بشكل عام، تكون رابطة أكسيد فوسفات الحديد أقوى من رابطة أكسيد الكوبالت، لذلك عندما يتم شحن البطارية بشكل زائد أو تتعرض لأضرار مادية، تظل رابطة أكسيد الفوسفات مستقرة من الناحية الهيكلية؛ بينما في كيمياء الليثيوم الأخرى، تبدأ الروابط في الانهيار وإطلاق حرارة زائدة، مما يؤدي في النهاية إلى الانفلات الحراري.

خلايا فوسفات الليثيوم غير قابلة للاحتراق، وهي ميزة مهمة في حالة سوء التعامل أثناء الشحن أو التفريغ. يمكنهم أيضًا تحمل الظروف القاسية، سواء كان البرد القارس أو الحرارة الحارقة أو الأراضي الوعرة.

عند تعرضها لأحداث خطرة، مثل الاصطدام أو ماس كهربائي، فإنها لن تنفجر أو تشتعل فيها النيران، مما يقلل بشكل كبير من أي فرصة للضرر. إذا كنت تختار بطارية ليثيوم وتتوقع استخدامها في بيئات خطرة أو غير مستقرة، فمن المحتمل أن يكون LiFePO4 هو خيارك الأفضل.

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن بطاريات LiFePO4 غير سامة وغير ملوثة ولا تحتوي على معادن أرضية نادرة، مما يجعلها خيارًا صديقًا للبيئة. تحمل بطاريات الليثيوم التي تحتوي على حمض الرصاص وأكسيد النيكل مخاطر بيئية كبيرة (خاصة حمض الرصاص، حيث تؤدي المواد الكيميائية الداخلية إلى تدهور بنية الفريق وتسبب التسرب في النهاية). بالمقارنة مع بطاريات الرصاص الحمضية وبطاريات الليثيوم الأخرى، توفر بطاريات ليثيوم فوسفات الحديد مزايا كبيرة، بما في ذلك تحسين كفاءة التفريغ والشحن، وعمر أطول، والقدرة على الدورة العميقة مع الحفاظ على الأداء. غالبًا ما تأتي بطاريات LiFePO4 بسعر أعلى، ولكن التكلفة الأفضل بكثير على مدار عمر المنتج، والحد الأدنى من الصيانة، والاستبدال غير المتكرر، يجعلها استثمارًا جديرًا بالاهتمام وحلاً أكثر أمانًا على المدى الطويل.

ويكرس فريق بطارية BSLBATT بأكمله جهوده لتزويد عملائنا بأعلى مستويات الجودة والأكثر أمانًا من منتجات الليثيوم المتوفرة حاليًا. يرجى التواصل معنا ل تعرف على كيف يمكننا مساعدتك يحقق الفريق احتياجاته من الطاقة بطريقة آمنة وفعالة.