Қауіпсіздік-бұл литий батареялары бар толыққанды дизайн ерекшелігі және бұл жақсы себеппен. Бәріміз көргендей, литий-ионды аккумуляторлардың жақсы жұмыс істеуіне мүмкіндік беретін химия мен энергия тығыздығы оларды тез тұтанғыш етеді, сондықтан аккумуляторлар істен шыққан кезде олар жиі әсерлі және қауіпті тәртіпсіздік жасайды.
Барлық литий химиялары бірдей жаратылмаған. Шын мәнінде, көптеген американдық тұтынушылар - электронды энтузиастар - литий ерітінділерінің шектеулі түрлерімен ғана таныс. Ең көп таралған нұсқалар кобальт оксиді, марганец оксиді және никель оксиді қоспаларынан жасалған.
Алдымен уақытты артқа тастайық. Литий-ионды аккумуляторлар - бұл ең жаңа жаңалық, және олар соңғы 25 жыл ішінде пайда болды. Осы уақыт ішінде литий технологиялары танымалдылыққа ие болды, өйткені олар кішігірім электрониканы - ноутбуктер мен ұялы телефондарды қуаттауда маңызды болатындығын дәлелдеді. Бірақ соңғы бірнеше жаңалықтардан есіңізде болса, литий-ионды аккумуляторлар да отқа ие болу үшін танымал болды. Соңғы жылдарға дейін литий аккумулятордың ірі банктерін құру үшін жиі пайдаланылмайтын негізгі себептердің бірі болды.
Бірақ содан кейін келді литий темір фосфаты (LiFePO4). Литий ерітіндісінің бұл жаңа түрі жанбайтын болды, ал энергия тығыздығын сәл төмендетуге мүмкіндік берді. LiFePO4 батареялары қауіпсіз ғана емес, сонымен қатар басқа литий химияларына қарағанда көптеген артықшылықтарға ие болды, әсіресе жаңартылатын энергия сияқты жоғары қуатты қосымшалар үшін.
Литий темір фосфатының қауіпсіздігіне тоқталмас бұрын, литий батареясының ақаулары бірінші кезекте қалай болатынын білейік.
Литий-ионды аккумуляторлар батареяның толық заряды бірден босатылғанда немесе сұйық химиялық заттар бөгде ластаушы заттармен араласып, тұтанғанда жарылады. Бұл әдетте үш жолмен жүреді: физикалық зақым, шамадан тыс зарядтау немесе электролиттердің бұзылуы.
Мысалы, егер ішкі сепаратор немесе зарядтау тізбегі зақымдалған немесе ақаулы болса, онда электролиттердің бірігуіне және жарылғыш химиялық реакцияның пайда болуына жол бермейтін қауіпсіздік кедергілері жоқ, ол аккумулятордың қаптамасын бұзады, химиялық суспензияны оттегімен біріктіреді. барлық компоненттерді күйдіреді.
Литий батареяларының жарылуы немесе өртенуінің бірнеше басқа әдістері бар, бірақ мұндай термиялық қашу сценарийлері ең жиі кездеседі. Жалпы термин-бұл салыстырмалы термин, себебі литий-ионды аккумуляторлар нарықтағы қайта зарядталатын өнімдерді қуаттандырады және ауқымды еске түсіру немесе қауіпсіздіктен қорқу өте сирек кездеседі.
Литий темір фосфаты (LiFePO4) аккумуляторлары мүлде жаңа болмаса да, олар жаһандық коммерциялық нарықтарда жаңа тартымдылыққа ие. LiFePO4 батареяларын литий батареясының басқа шешімдеріне қарағанда қауіпсіз ететін нәрселердің қысқаша сипаттамасы.
LiFePO4 аккумуляторлары өте тұрақты химияның нәтижесі болып табылатын берік қауіпсіздік профилімен танымал. Фосфат негізіндегі аккумуляторлар химиялық және механикалық құрылымды ұсынады, олар қауіпті деңгейге дейін қызып кетпейді. Осылайша, катодты басқа материалдармен жасалған литий-ионды батареяларға қарағанда қауіпсіздіктің жоғарылауын қамтамасыз ету.
Бұл LiFePO4 зарядталған және зарядталмаған күйлері физикалық тұрғыдан ұқсас және өте берік, бұл иондардың заряд циклдерімен немесе ықтимал ақаулармен қатар жүретін оттегі ағыны кезінде тұрақты болуына мүмкіндік береді. Тұтастай алғанда, темір фосфат-оксиді байланысы кобальт-оксидтік байланысқа қарағанда берік, сондықтан аккумулятор шамадан тыс зарядталған немесе физикалық зақымданған кезде фосфат-оксиді байланысы құрылымдық тұрақты болып қалады; ал басқа литий химиясында байланыстар ыдырай бастайды және шамадан тыс жылу бөле бастайды, бұл ақырында термиялық қашуға әкеледі.
Литий фосфат жасушалары жанбайды, бұл зарядтау немесе разрядтау кезінде дұрыс пайдаланбаған жағдайда маңызды ерекшелігі болып табылады. Олар сондай -ақ қатал суыққа, аптап ыстыққа немесе рельефті қатал жағдайларға төтеп бере алады.
Соқтығысу немесе қысқа тұйықталу сияқты қауіпті оқиғаларға тап болған кезде олар жарылып кетпейді немесе өртке жол бермейді, зиян келу мүмкіндігін айтарлықтай азайтады. Егер сіз литий батареясын таңдасаңыз және қауіпті немесе тұрақсыз ортада қолдануды болжасаңыз, LiFePO4 сіздің ең жақсы таңдауыңыз болуы мүмкін.
LiFePO4 батареяларының көпшілігінде сонымен қатар көптеген қосымша қауіпсіздік мүмкіндіктері бар батареяны басқару жүйесі (BMS) бар; шамадан тыс токтан, жоғары кернеуден, төмен кернеуден және жоғары температурадан қорғаныс және жасушалар тот баспайтын болаттан жасалған жарылысқа төзімді қаптамада келеді.
Айта кету керек, LiFePO4 аккумуляторлары улы емес, ластамайды және құрамында сирек кездесетін металдар жоқ, бұл оларды экологиялық тұрғыдан таңдауға мүмкіндік береді. Қорғасын қышқылы мен никель оксиді литийлі аккумуляторлар қоршаған ортаға үлкен қауіп төндіреді (әсіресе қорғасын қышқылы, себебі ішкі химиялық заттар құрамындағы құрылымды бұзады және ақырында ағып кетуіне әкеледі). Қорғасын-қышқылды және басқа литий батареяларымен салыстырғанда, литий-темір фосфатты аккумуляторлар айтарлықтай артықшылықтарды ұсынады, соның ішінде разряд пен зарядты жоғарылату, қызмет ету мерзімін ұзарту және өнімділікті сақтай отырып терең циклды жүргізу мүмкіндігі. LiFePO4 аккумуляторлары жиі жоғары баға белгілерімен келеді, бірақ өнімнің қызмет ету мерзімінің әлдеқайда жақсы бағасы, техникалық қызмет көрсетудің аздығы және сирек ауыстырылуы оларды лайықты инвестиция мен қауіпсіз ұзақ мерзімді шешімге айналдырады.
Сұрақтар? өтінемін Бізбен хабарласыңыз!