Prawda o bateriach litowych i ich bezpieczeństwie

Lithium battery application scenarios(1)

Większość nowoczesnych urządzeń, m.in. smartfony, urządzenia mobilne i pojazdy elektryczne, zasilana jest z baterii litowych. Istnieją obawy dotyczące bezpieczeństwa baterii litowych, ale baterie te nie są z natury niebezpieczne. Ryzyko związane z bateriami litowymi zostało znacznie zmniejszone dzięki postępowi technologicznemu i surowym normom bezpieczeństwa. Ponadto zagrożenia bezpieczeństwa związane z różnymi typami baterii litowych są bardzo zróżnicowane. Ponieważ baterie litowe stały się integralną częścią naszego życia, zrozumienie istniejących zabezpieczeń i innowacji może pomóc w rozwianiu błędnych przekonań i zwiększeniu świadomości na temat ich ogólnego bezpieczeństwa. W tym artykule omówiono tego typu baterie oraz opisano, jak zapewnić, że baterie litowe będą nadal niezawodnym i bezpiecznym źródłem energii.

Typowe problemy związane z bezpieczeństwem

Konsumenci na ogół uważają, że baterie litowe stwarzają różnorodne zagrożenia, w tym utratę kontroli, przegrzanie, pożar lub eksplozję, przeładowanie, uszkodzenia fizyczne i wady produkcyjne. Ponadto przeładowanie i nadmierne rozładowanie może mieć również niekorzystne skutki, takie jak zwiększenie ryzyka awarii. Użytkownicy baterii litowych obawiają się, że niewłaściwe obchodzenie się z nimi i ich przechowywanie mogą zwiększyć to ryzyko, zwłaszcza w przypadku baterii litowych o specyficznym składzie chemicznym, dlatego niezwykle ważne jest przestrzeganie wskazówek dotyczących prawidłowego użytkowania i bezpieczeństwa.

1. Typowe typy baterii litowych

Istnieje błędne przekonanie na temat akumulatorów litowych, które należy wyjaśnić: nie wszystkie akumulatory litowe są podatne na niestabilność termiczną. Pierwszą rzeczą, którą należy sobie uświadomić, jest to, że baterie litowe wykorzystują różne składy chemiczne, które można podzielić na cztery kategorie w oparciu o ten skład:

Tlenek litu i kobaltu (LiCoO2)

LiCoO2 jest popularnym wyborem do telefonów komórkowych, laptopów i aparatów cyfrowych ze względu na wysoką energię właściwą. Anoda i katoda akumulatora wykonane są z węgla grafitowego i tlenku kobaltu. Katody mają strukturę warstwową, a jony litu przemieszczają się z anody na katodę podczas rozładowywania, a podczas ładowania kierunek przepływu jest odwrotny.

Tlenek litu i kobaltu wyróżnia się wysoką energią właściwą, ale może zapewnić jedynie przeciętną wydajność pod względem charakterystyki mocy, bezpieczeństwa i trwałości cyklu, a także jest podatny na niekontrolowaną utratę ciepła po pełnym naładowaniu.

Lithium cobalt oxide structure

Tlenek litu, niklu, kobaltu i manganu (LiNiMnCoO2 lub LMO)

Nikiel Mangan Kobalt (LMO) to połączenie niklu i manganu, a cykl życia wynosi zwykle tylko 500-800 razy.
Nikiel jest znany ze swojej wysokiej energii właściwej, ale słabej stabilności; Struktura spinelu manganu może osiągnąć niski opór wewnętrzny, ale niską energię właściwą. LMO to pierwszy wybór w przypadku elektronarzędzi, rowerów elektrycznych i innych systemów zasilania elektrycznego. Skłonny do ucieczki termicznej.

Lithium Manganese Oxide

Tlenek glinu, niklu, kobaltu (Li-NCA lub NCA)

NCA to grupa mieszanych tlenków metali. Składa się z kationów pierwiastków chemicznych: litu, niklu, kobaltu i aluminium. NCA jest stosowany jako materiał aktywny w elektrodzie dodatniej (tj. katodzie, gdy akumulator jest rozładowany). Występuje powszechnie w pojazdach elektrycznych, ale jest podatny na ucieczkę termiczną.

NCA structure diagram

Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4 lub LFP)

Ze względu na silne wiązanie fosfor-tlen w katodzie LFP, skład chemiczny akumulatora jest bardziej stabilny po pełnym naładowaniu. W rezultacie akumulatory litowe, w których nie stosuje się środków chemicznych na bazie kobaltu (takich jak LFP), są bardziej stabilne i mniej podatne na niekontrolowaną reakcję termiczną lub pożar. Baterie litowe z technologią LFP są zatem najbezpieczniejsze na rynku. Całość Produkt BSLBATT wykorzystuje linię LFP akumulatorów w celu zapewnienia bezpieczeństwa sprzętu i mienia użytkownika.

2. System zarządzania baterią (BMS)

System zarządzania baterią ( BMS ) monitoruje napięcie, prąd i temperaturę baterii litowych, aby zapewnić ich pracę w bezpiecznym zakresie.

Zapewnia sześć głównych funkcji bezpieczeństwa:

Ochrona ładowania

Zabezpieczenie przed rozładowaniem

Ochrona temperaturowa

Zabezpieczenie nadprądowe

Zabezpieczenie wyrównawcze

Zabezpieczenie przed zwarciem

bslbatt bms lithium battery

3. Certyfikat bezpieczeństwa

UN/PUNKT 38.3: Osiem testów zagrożeń w transporcie

UL2580 : Północnoamerykańskie testy akumulatorów litowo-jonowych stosowanych w samochodach ( Wózki widłowe )

UL1642 : Testowanie bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych stosowanych do zasilania produktów elektronicznych

UL2771 : Testowanie bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych w lekkich pojazdach elektrycznych (np Wózki golfowe , LEV, kosiarki, skutery, motocykle, pojazdy do jeżdżenia Maszyny podłogowe )

IEC 62133 : Międzynarodowa Komisja Elektrotechniczna, badanie zagrożeń chemicznych i elektrycznych

IEC 60068 : Testy środowiskowe

IEC 61000 : Kompatybilność elektromagnetyczna (EMC)

IEC 61683 : Badanie wydajności kondycjonerów mocy dla systemów fotowoltaicznych

IEC 62477 : Elektroniczne systemy konwersji mocy (PECS), takie jak UPS-em ,PDS, ES .

IEC 62619 : Testowanie bezpieczeństwa akumulatorów litowo-jonowych w urządzeniach przemysłowych (np. pojazdach kierowanych automatycznie, wózkach widłowych, kolejach i statkach) oraz sprzęcie elektronicznym

PICC : China Life Insurance Group Produkty BSLBATT oferują ochronę ubezpieczeniową do 300 W

Pomimo udowodnionego bezpieczeństwa LiFePO4, BSL oferuje wszystkie powyższe certyfikaty, aby zapewnić bezpieczeństwo Twoich akumulatorów i mienia. Oprócz składu chemicznego akumulatorów, BMS oraz przepisów i norm, akumulatory litowe stały się bezpieczne i wszechobecne dzięki kilku innym postępom, w tym osłonom ochronnym, nowym technikom produkcji i bezpiecznym procedurom ładowania. Jeśli masz pytania lub wątpliwości dotyczące baterii litowych, skontaktuj się z ekspertami technicznymi firmy BSLBATT.