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Die Wahrheit über Lithiumbatterien und ihre Sicherheit
Die meisten modernen Geräte werden mit Lithiumbatterien betrieben, darunter Smartphones, Mobilgeräte und Elektrofahrzeuge. Es bestehen Bedenken hinsichtlich der Sicherheit von Lithiumbatterien, diese Batterien sind jedoch nicht grundsätzlich gefährlich. Die Risiken von Lithiumbatterien wurden aufgrund technologischer Fortschritte und strenger Sicherheitsstandards erheblich reduziert. Darüber hinaus sind die Sicherheitsrisiken verschiedener Arten von Lithiumbatterien sehr unterschiedlich. Da Lithiumbatterien zu einem so integralen Bestandteil unseres Lebens geworden sind, kann das Verständnis der bestehenden Sicherheitsvorkehrungen und Innovationen dazu beitragen, Missverständnisse auszuräumen und das Bewusstsein für ihre allgemeine Sicherheit zu schärfen. In diesem Artikel geht es um diese Batterietypen und darum, wie sichergestellt werden kann, dass Lithiumbatterien weiterhin eine zuverlässige und sichere Energiequelle sind.
Häufige Sicherheitsprobleme
Verbraucher glauben im Allgemeinen, dass Lithiumbatterien eine Reihe von Risiken bergen, darunter Kontrollverlust, Überhitzung, Feuer oder Explosion, Überladung, physische Schäden und Herstellungsfehler. Darüber hinaus können Überladung und Tiefentladung auch nachteilige Auswirkungen haben, beispielsweise ein erhöhtes Ausfallrisiko. Benutzer von Lithiumbatterien befürchten, dass eine unsachgemäße Handhabung und Lagerung diese Risiken verschärfen kann, insbesondere bei Lithiumbatterien mit bestimmten chemischen Zusammensetzungen. Daher ist es wichtig, die ordnungsgemäßen Verwendungs- und Sicherheitsrichtlinien zu befolgen.
1. Gängige Arten von Lithiumbatterien
Es gibt ein Missverständnis über Lithiumbatterien, das ausgeräumt werden muss: Nicht alle Lithiumbatterien sind anfällig für thermisches Durchgehen. Als erstes muss man sich darüber im Klaren sein, dass Lithiumbatterien unterschiedliche chemische Zusammensetzungen verwenden, die sich anhand dieser Zusammensetzungen in vier Kategorien einteilen lassen:
Lithiumkobaltoxid (LiCoO2)
Aufgrund seiner hohen spezifischen Energie ist LiCoO2 eine beliebte Wahl für Mobiltelefone, Laptops und Digitalkameras. Anode und Kathode der Batterie bestehen aus Graphitkohlenstoff und Kobaltoxid. Kathoden haben geschichtete Strukturen und Lithiumionen bewegen sich beim Entladen von der Anode zur Kathode, beim Laden kehrt sich die Flussrichtung um.
Lithiumkobaltoxid zeichnet sich durch eine hohe spezifische Energie aus, kann jedoch nur eine durchschnittliche Leistung in Bezug auf Leistungseigenschaften, Sicherheit und Lebensdauer bieten und neigt bei voller Ladung zum thermischen Durchgehen.
Lithium-Nickel-Kobalt-Mangan-Oxid (LiNiMnCoO2 oder LMO)
Nickel-Mangan-Kobalt (LMO) ist eine Kombination aus Nickel und Mangan und die Zyklenlebensdauer beträgt normalerweise nur 500–800 Mal.
Nickel ist für seine hohe spezifische Energie, aber geringe Stabilität bekannt; Die Mangan-Spinell-Struktur kann einen niedrigen Innenwiderstand, aber eine niedrige spezifische Energie erreichen. LMO ist die erste Wahl für Elektrowerkzeuge, Elektrofahrräder und andere Elektroantriebssysteme. Anfällig für thermisches Durchgehen.
Lithium-Nickel-Kobalt-Aluminiumoxid (Li-NCA oder NCA)
NCA ist eine Gruppe gemischter Metalloxide. Es besteht aus Kationen der chemischen Elemente Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium. NCA wird als aktives Material in der positiven Elektrode (dh der Kathode bei entladener Batterie) verwendet. Es kommt häufig in Elektrofahrzeugen vor, neigt jedoch zum thermischen Durchgehen.
Lithiumeisenphosphat (LiFePO4 oder LFP)
Aufgrund der starken Phosphor-Sauerstoff-Bindung in der LFP-Kathode ist diese Batteriechemie bei voller Ladung stabiler. Infolgedessen sind Lithiumbatterien, die keine kobaltbasierten Chemikalien verwenden (z. B. LFP), stabiler und weniger anfällig für thermisches Durchgehen oder Feuer. Lithiumbatterien mit LFP-Technologie sind daher die sichersten auf dem Markt. Das Ganze BSLBATT-Produkt Linie verwendet LFP Batterien, um die Sicherheit der Benutzerausrüstung und des Eigentums zu gewährleisten.
2. Batteriemanagementsystem (BMS)
Das Batteriemanagementsystem ( BMS ) überwacht die Spannung, den Strom und die Temperatur von Lithiumbatterien, um sicherzustellen, dass sie innerhalb eines sicheren Bereichs arbeiten.
Es bietet sechs wichtige Sicherheitsfunktionen:
• Ladeschutz
• Entladeschutz
• Temperaturschutz
• Überstromschutz
• Ausgleichsschutz
• Kurzschlussschutz
3. Sicherheitszertifizierung
• UN/DOT 38.3: Acht Transportgefahrentests
• UL 2580 : Nordamerikanische Tests von Lithium-Ionen-Batterien für Automobile ( Gabelstapler )
• UL 1642 : Prüfung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien, die zur Stromversorgung elektronischer Produkte verwendet werden
• UL 2771 : Prüfung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien in leichten Elektrofahrzeugen (z. B Golfwagen , LEVs, Rasenmäher, Roller, Motorräder, Aufsitzfahrzeuge Bodenmaschinen )
• IEC 62133 : Prüfung chemischer und elektrischer Gefahren durch die Internationale Elektrotechnische Kommission
• IEC 60068 : Umwelttests
• IEC 61000 : Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV)
• IEC 61683 : Prüfung der Effizienz von Power Conditionern für Photovoltaikanlagen
• IEC 62477 : Power Electronic Conversion Systems (PECS) wie z UPS ,PDS, ESS .
• IEC 62619 : Prüfung der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien in Industrieanlagen (z. B. fahrerlosen Transportfahrzeugen, Gabelstaplern, Eisenbahnen und Schiffen) und elektronischen Geräten
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Trotz der nachgewiesenen Sicherheit von LiFePO4 bietet BSL alle oben genannten Zertifizierungen an, um die Sicherheit Ihrer Batterien und Ihres Eigentums zu gewährleisten. Neben Batteriechemie, BMS sowie Vorschriften und Standards haben mehrere andere Fortschritte Lithiumbatterien sicher und allgegenwärtig gemacht, darunter Schutzhüllen, neue Herstellungstechniken und sichere Ladeverfahren. Wenn Sie Fragen oder Bedenken zu Lithiumbatterien haben, wenden Sie sich bitte an die technischen Experten von BSLBATT.