A verdade sobre as baterias de lítio e sua segurança

Lithium battery application scenarios(1)

A maioria dos dispositivos modernos é alimentada por baterias de lítio, incluindo smartphones, dispositivos móveis e veículos elétricos. Existem preocupações sobre a segurança das baterias de lítio, mas estas baterias não são inerentemente perigosas. Os riscos das baterias de lítio foram bastante reduzidos devido aos avanços tecnológicos e aos rígidos padrões de segurança. Além disso, os riscos de segurança dos diferentes tipos de baterias de lítio variam muito. À medida que as baterias de lítio se tornaram parte integrante das nossas vidas, compreender as salvaguardas e inovações que existem pode ajudar a dissipar conceitos errados e aumentar a consciencialização sobre a sua segurança geral. Este artigo explora esses tipos de baterias e como garantir que as baterias de lítio continuem a ser uma fonte de energia confiável e segura.

Problemas comuns de segurança

Os consumidores geralmente acreditam que as baterias de lítio apresentam uma variedade de riscos, incluindo perda de controle, superaquecimento, incêndio ou explosão, sobrecarga, danos físicos e defeitos de fabricação. Além disso, a sobrecarga e a descarga excessiva também podem ter efeitos adversos, como aumentar o risco de falha. Os usuários de baterias de lítio estão preocupados com o fato de que o manuseio e armazenamento inadequados podem agravar esses riscos, especialmente para baterias de lítio com produtos químicos específicos, por isso é fundamental seguir as diretrizes adequadas de uso e segurança.

1.Tipos comuns de baterias de lítio

Existe um equívoco sobre as baterias de lítio que precisa ser esclarecido: nem todas as baterias de lítio são suscetíveis à fuga térmica. A primeira coisa a perceber é que as baterias de lítio utilizam diferentes composições químicas, que podem ser divididas em quatro categorias com base nestas composições:

Óxido de Lítio-Cobalto (LiCoO2)

LiCoO2 é uma escolha popular para telefones celulares, laptops e câmeras digitais devido à sua alta energia específica. O ânodo e o cátodo da bateria são feitos de carbono grafite e óxido de cobalto. Os cátodos têm estruturas em camadas e os íons de lítio se movem de ânodo para cátodo durante a descarga e, durante o carregamento, a direção do fluxo é invertida.

O óxido de lítio-cobalto é excelente em alta energia específica, mas só pode fornecer desempenho médio em termos de características de energia, segurança e ciclo de vida, e é propenso a fuga térmica quando totalmente carregado.

Lithium cobalt oxide structure

Óxido de lítio-níquel-cobalto-manganês (LiNiMnCoO2 ou LMO)

Níquel Manganês Cobalto (LMO) é uma combinação de níquel e manganês, e o ciclo de vida geralmente é de apenas 500-800 vezes.
O níquel é conhecido por sua alta energia específica, mas por sua fraca estabilidade; a estrutura do espinélio de manganês pode atingir baixa resistência interna, mas baixa energia específica. LMO é a primeira escolha para ferramentas elétricas, bicicletas elétricas e outros sistemas de energia elétrica. Propenso a fuga térmica.

Lithium Manganese Oxide

Óxido de alumínio e níquel-lítio-cobalto (Li-NCA ou NCA)

NCA é um grupo de óxidos metálicos mistos. É composto por cátions dos elementos químicos lítio, níquel, cobalto e alumínio. O NCA é usado como material ativo no eletrodo positivo (ou seja, o cátodo quando a bateria está descarregada). É comumente encontrado em veículos elétricos, mas é propenso a fuga térmica.

NCA structure diagram

Fosfato de ferro-lítio (LiFePO4 ou LFP)

Devido à forte ligação fósforo-oxigênio no cátodo LFP, a química da bateria é mais estável quando totalmente carregada. Como resultado, os produtos químicos das baterias de lítio que não utilizam produtos químicos à base de cobalto (como LFP) são mais estáveis ​​e menos propensos a fuga térmica ou incêndio. As baterias de lítio com tecnologia LFP são, portanto, as mais seguras do mercado. O inteiro produto BSLBATT linha usa LFP baterias para garantir a segurança do equipamento e propriedade do usuário.

2.Sistema de gerenciamento de bateria (BMS)

O sistema de gerenciamento de bateria ( BMS ) monitora a tensão, a corrente e a temperatura das baterias de lítio para garantir que elas operem dentro de uma faixa segura.

Ele fornece seis funções principais de segurança:

Proteção de carregamento

Proteção de descarga

Proteção de temperatura

Proteção contra sobrecorrente

Proteção de equalização

Proteção contra curto-circuito

bslbatt bms lithium battery

3. Certificação de segurança

ONU/DOT 38.3: Oito testes de perigo de transporte

UL 2580 : Testes norte-americanos de baterias de íon de lítio usadas em automóveis ( Empilhadeiras )

UL 1642 : Testando a segurança de baterias de íon de lítio usadas para alimentar produtos eletrônicos

UL 2771 : Testando a segurança de baterias de íons de lítio em veículos elétricos leves (por exemplo, Carrinhos de golfe , LEVs, cortadores de grama, scooters, motocicletas, veículos de passeio Máquinas de chão )

CEI 62133 : Testes de risco químico e elétrico da Comissão Eletrotécnica Internacional

CEI 60068 : Testes ambientais

CEI 61000 : Compatibilidade eletromagnética (EMC)

CEI 61683 : Testando a eficiência de condicionadores de energia para sistemas fotovoltaicos

CEI 62477 : Sistemas de Conversão Eletrônica de Potência (PECS), como UPS ,PDS, ESE .

CEI 62619 : Testando a segurança de baterias de íons de lítio em equipamentos industriais (por exemplo, veículos guiados automaticamente, empilhadeiras, ferrovias e navios) e equipamentos eletrônicos

PICC : Os produtos BSLBATT do China Life Insurance Group oferecem cobertura de seguro até 300W

Apesar da segurança comprovada do LiFePO4, a BSL oferece todas as certificações acima para garantir a segurança de suas baterias e de sua propriedade. Além da química das baterias, do BMS e dos regulamentos e padrões, vários outros avanços tornaram as baterias de lítio seguras e onipresentes, incluindo invólucros de proteção, novas técnicas de fabricação e procedimentos de carregamento seguros. Se você tiver dúvidas ou preocupações sobre baterias de lítio, entre em contato com os especialistas técnicos da BSLBATT.