Правда о литиевых батареях и их безопасности

Lithium battery application scenarios(1)

Большинство современных устройств питаются от литиевых батарей, включая смартфоны, мобильные устройства и электромобили. Существуют опасения по поводу безопасности литиевых батарей, но по своей сути эти батареи не опасны. Риски, связанные с литиевыми батареями, значительно снизились благодаря технологическим достижениям и строгим стандартам безопасности. Кроме того, риски для безопасности разных типов литиевых батарей сильно различаются. Поскольку литиевые батареи стали неотъемлемой частью нашей жизни, понимание существующих мер безопасности и инноваций может помочь развеять заблуждения и повысить осведомленность об их общей безопасности. В этой статье рассматриваются эти типы батарей и способы обеспечения того, чтобы литиевые батареи оставались надежным и безопасным источником энергии.

Общие проблемы безопасности

Потребители обычно считают, что литиевые батареи представляют собой целый ряд рисков, включая потерю управления, перегрев, возгорание или взрыв, перезарядку, физическое повреждение и производственные дефекты. Кроме того, чрезмерная зарядка и чрезмерная разрядка также могут иметь неблагоприятные последствия, например, увеличивать риск отказа. Пользователи литиевых батарей обеспокоены тем, что неправильное обращение и хранение могут усугубить эти риски, особенно для литиевых батарей со специфическим химическим составом, поэтому крайне важно следовать правилам правильного использования и безопасности.

1. Распространенные типы литиевых батарей.

Существует заблуждение относительно литиевых батарей, которое необходимо развеять: не все литиевые батареи подвержены тепловому разгону. Первое, что нужно осознать, это то, что литиевые батареи имеют разный химический состав, который можно разделить на четыре категории в зависимости от этого состава:

Оксид лития-кобальта (LiCoO2)

LiCoO2 является популярным выбором для мобильных телефонов, ноутбуков и цифровых камер из-за его высокой удельной энергии. Анод и катод аккумулятора изготовлены из графита и оксида кобальта. Катоды имеют слоистую структуру, и ионы лития при разряде перемещаются от анода к катоду, а при зарядке направление потока меняется на противоположное.

Оксид лития-кобальта отличается высокой удельной энергией, но может обеспечить только средние характеристики с точки зрения энергетических характеристик, безопасности и срока службы, а также склонен к тепловому выходу из строя при полной зарядке.

Lithium cobalt oxide structure

Оксид лития, никеля, кобальта, марганца (LiNiMnCoO2 или LMO)

Никель-марганец-кобальт (LMO) представляет собой комбинацию никеля и марганца, срок службы которого обычно составляет всего 500-800 раз.
Никель известен своей высокой удельной энергией, но плохой стабильностью; Структура марганцевой шпинели позволяет добиться низкого внутреннего сопротивления, но низкой удельной энергии. LMO — лучший выбор для электроинструментов, электрических велосипедов и других электроэнергетических систем. Склонен к тепловому разбегу.

Lithium Manganese Oxide

Оксид лития, никеля, кобальта, алюминия (Li-NCA или NCA)

NCA представляет собой группу смешанных оксидов металлов. В его состав входят катионы химических элементов лития, никеля, кобальта и алюминия. NCA используется в качестве активного материала положительного электрода (т.е. катода, когда батарея разряжена). Он обычно встречается в электромобилях, но склонен к тепловому выходу из строя.

NCA structure diagram

Литий-железо-фосфат (LiFePO4 или LFP)

Благодаря прочной связи фосфор-кислород в катоде LFP химический состав батареи более стабилен при полной зарядке. В результате литиевые батареи, в которых не используются химические вещества на основе кобальта (например, LFP), более стабильны и менее склонны к тепловому выходу из-под контроля или возгоранию. Поэтому литиевые батареи с технологией LFP являются самыми безопасными на рынке. Весь Продукт BSLBATT линия использует ЛФП аккумуляторов для обеспечения безопасности пользовательского оборудования и имущества.

2. Система управления аккумулятором (BMS)

Система управления аккумулятором ( БМС ) контролирует напряжение, ток и температуру литиевых батарей, чтобы гарантировать, что они работают в безопасном диапазоне.

Он обеспечивает шесть основных функций безопасности:

Защита зарядки

Защита от разрядки

Температурная защита

Защита от перегрузки по току

Выравнивающая защита

Защита от короткого замыкания

bslbatt bms lithium battery

3. Сертификация безопасности

ООН/ДОТ 38.3: Восемь испытаний на транспортную опасность

УЛ 2580 : Североамериканские испытания литий-ионных аккумуляторов, используемых в автомобилях ( Вилочные погрузчики )

УЛ 1642 : Проверка безопасности литий-ионных аккумуляторов, используемых для питания электронных устройств.

УЛ 2771 : Проверка безопасности литий-ионных аккумуляторов в легких электромобилях (например, Гольф-кары , LEV, газонокосилки, скутеры, мотоциклы, ездовые машины Напольные машины )

МЭК 62133 : Испытания химической и электрической опасности Международной электротехнической комиссии.

МЭК 60068 : Экологические испытания

МЭК 61000 : Электромагнитная совместимость (ЭМС)

МЭК 61683 : Проверка эффективности стабилизаторов напряжения для фотоэлектрических систем.

МЭК 62477 : Системы силового электронного преобразования (PECS), такие как UPS ,ПДС, ЭСС .

МЭК 62619 : Проверка безопасности литий-ионных аккумуляторов в промышленном оборудовании (например, автоматизированных транспортных средствах, вилочных погрузчиках, железных дорогах и судах) и электронном оборудовании.

ПИКК : Продукты China Life Insurance Group BSLBATT предлагают страховое покрытие до 300 Вт

Несмотря на доказанную безопасность LiFePO4, BSL предлагает все вышеперечисленные сертификаты для обеспечения безопасности ваших аккумуляторов и вашего имущества. Помимо химии аккумуляторов, BMS, а также правил и стандартов, литиевые батареи стали безопасными и повсеместными благодаря нескольким другим достижениям, включая защитные кожухи, новые технологии производства и безопасные процедуры зарядки. Если у вас есть вопросы или сомнения по поводу литиевых батарей, свяжитесь с техническими экспертами BSLBATT.