A biztonság egy teljes értékű kivitel, lítium elemekkel, és jó okkal. Mint mindannyian láthattuk, a kémia és az energiasűrűség, amely lehetővé teszi a lítium-ion akkumulátorok ilyen jó működését, gyúlékonyvá is teszi őket, így amikor az elemek meghibásodnak, gyakran látványos és veszélyes rendetlenséget okoznak.
Az összes lítium-vegyszer nem egyenlő. Valójában a legtöbb amerikai fogyasztó - kivéve az elektronikus rajongókat - csak korlátozott mértékben ismeri a lítium-megoldásokat. A leggyakoribb változatok kobalt-oxid, mangán-oxid és nikkel-oxid készítményekből készülnek.
Először térjünk vissza az időben. A lítium-ion akkumulátorok sokkal újabb újítás, és csak az elmúlt 25 évben működtek. Idővel a lítium-technológiák népszerűsége növekedett, mivel bebizonyították, hogy értékesek a kisebb elektronika - például laptopok és mobiltelefonok - tápellátásában. De amint emlékeztethet az elmúlt évek számos híréből, a lítium-ion akkumulátorok szintén hírnevet szereztek a tűzgyújtás során. Az utóbbi évekig ez volt az egyik fő oka annak, hogy a lítiumot általában nem használták nagy akkumulátorok létrehozásához.
De aztán jött lítium-vas-foszfát (LiFePO4). Ez az újabb típusú lítium-oldat természeténél fogva nem volt éghető, miközben kissé alacsonyabb energiasűrűséget tett lehetővé. A LiFePO4 akkumulátorok nemcsak biztonságosabbak voltak, hanem számos előnnyel is jártak más lítium vegyi anyagokkal szemben, különösen a nagy teljesítményű alkalmazások, például a megújuló energia esetében.
Mielőtt belevetnénk magunkat a lítium-vas-foszfát biztonsági jellemzőibe, frissítsük fel magunkat, hogyan is fordulnak elő először a lítium-akkumulátor üzemzavarai.
A lítium-ion akkumulátorok felrobbannak, amikor az akkumulátor teljes töltöttsége azonnal felszabadul, vagy ha a folyékony vegyi anyagok idegen szennyeződésekkel keverednek és meggyulladnak. Ez általában háromféleképpen történik: fizikai károsodás, túltöltés vagy elektrolit lebontás.
Például, ha a belső elválasztó vagy a töltőáramkör megsérült vagy meghibásodott, akkor nincsenek olyan biztonsági korlátok, amelyek megakadályozzák az elektrolitok összeolvadását és robbanásveszélyes kémiai reakciót, ami aztán felszakítja az akkumulátor csomagolását, egyesíti a kémiai szuszpenziót oxigénnel és azonnal meggyújtja az összes alkatrészt.
Van néhány más módja annak, hogy a lítium akkumulátorok felrobbanhatnak vagy meggyulladhatnak, de a leggyakoribbak az ilyen termikus kifutási forgatókönyvek. A gyakori azért viszonylagos kifejezés, mert a lítium-ion akkumulátorok a legtöbb újratölthető terméket működtetik a piacon, és elég ritka, hogy nagyszabású visszahívások vagy biztonsági félelmek történjenek.
Habár a lítium-vas-foszfát (LiFePO4) akkumulátorok nem éppen újszerűek, a globális kereskedelmi piacokon éppen most veszik fel a tapadást. Itt található egy gyors részletezés arról, hogy mi teszi a LiFePO4 akkumulátorokat biztonságosabbá, mint a többi lítium akkumulátor-megoldás.
A LiFePO4 akkumulátorok leginkább az erős biztonsági profiljukról ismertek, ami a rendkívül stabil kémia eredménye. A foszfátalapú akkumulátorok kiváló kémiai és mechanikai felépítésűek, és nem melegednek túl nem biztonságos szintig. Így növelve a biztonságot a más katódanyagokkal készült lítium-ion akkumulátorokhoz képest.
Ez azért van, mert a LiFePO4 feltöltött és töltetlen állapotai fizikailag hasonlóak és nagyon robusztusak, ami lehetővé teszi, hogy az ionok stabilak maradjanak a töltési ciklusok vagy esetleges meghibásodások mellett bekövetkező oxigénáramlás alatt. Összességében a vas-foszfát-oxid kötés erősebb, mint a kobalt-oxid kötés, így amikor az akkumulátor túl van töltve vagy fizikai sérülésnek van kitéve, akkor a foszfát-oxid kötés szerkezetileg stabil marad; míg más lítium vegyi anyagokban a kötések megszakadnak és túlzott hőt szabadítanak fel, ami végül termikus elszabaduláshoz vezet.
A lítium-foszfát sejtek nem éghetőek, ami fontos jellemző a töltés vagy kisütés során történő helytelen kezelés esetén. Ellenállnak a zord körülményeknek is, legyen az dermesztő hideg, perzselő hőség vagy durva terep.
Ha veszélyes eseményeknek vannak kitéve, például ütközés vagy rövidzárlat, akkor nem robbannak fel és nem gyulladnak ki, jelentősen csökkentve a károsodás esélyét. Ha lítium akkumulátort választ, és veszélyes vagy instabil környezetben való felhasználását várja el, akkor a LiFePO4 valószínűleg a legjobb választás.
A legtöbb LiFePO4 akkumulátorhoz tartozik egy akkumulátor-kezelő rendszer (BMS) is, amely számos extra biztonsági funkcióval rendelkezik: túláram, túlfeszültség, túlfeszültség és túlmelegedés elleni védelem, és a cellák robbanásbiztos rozsdamentes acél házban vannak.
Érdemes megemlíteni azt is, hogy a LiFePO4 akkumulátorok nem mérgezőek, nem szennyezőek és nem tartalmaznak ritkaföldfémeket, így környezettudatos választás. Az ólom-sav és nikkel-oxid lítium akkumulátorok jelentős környezeti kockázatot hordoznak (különösen az ólom-savat, mivel a belső vegyszerek lerontják a csapat szerkezetét, és végül szivárgást okoznak). Az ólom-sav és más lítium akkumulátorokhoz képest a lítium-vas-foszfát-akkumulátorok jelentős előnyöket kínálnak, beleértve a jobb kisütési és töltési hatékonyságot, a hosszabb élettartamot és a mély ciklus képességét a teljesítmény fenntartása mellett. A LiFePO4 akkumulátorok gyakran magasabb árcédulával járnak, de a termék élettartama alatt sokkal jobb költségek, a minimális karbantartás és a ritka cserék miatt érdemes befektetést és biztonságosabb, hosszú távú megoldást kínálni.
Kérdések? Kérem lépjen kapcsolatba velünk!