Безопасность - это полноценная черта дизайна литиевых батарей, и не зря. Как мы все видели, химический состав и плотность энергии, которые позволяют литий-ионным батареям работать так хорошо, также делают их легковоспламеняющимися, поэтому, когда батареи выходят из строя, они часто создают впечатляющий и опасный беспорядок.
Не все химические составы лития одинаковы. Фактически, большинство американских потребителей - если не считать энтузиастов электроники - знакомы только с ограниченным набором литиевых решений. Наиболее распространенные версии состоят из оксидов кобальта, оксида марганца и оксида никеля.
Сначала сделаем шаг назад во времени. Литий-ионные батареи - это гораздо более новая инновация, которая существует только последние 25 лет. За это время популярность литиевых технологий возросла, поскольку они доказали свою ценность для питания небольшой электроники, такой как ноутбуки и сотовые телефоны. Но, как вы, возможно, помните из нескольких новостей за последние годы, литий-ионные батареи также приобрели репутацию воспламеняющихся. До недавнего времени это была одна из основных причин, по которой литий не часто использовался для создания больших батарейных блоков.
Но потом появился фосфат лития-железа (LiFePO4). Этот новый тип литиевого раствора был по своей природе негорючим, хотя и имел немного более низкую плотность энергии. Батареи LiFePO4 были не только более безопасными, но и имели много преимуществ по сравнению с другими химическими литиевыми батареями, особенно для приложений с высокой мощностью, таких как возобновляемые источники энергии.
Прежде чем мы углубимся в особенности безопасности фосфата лития-железа, давайте освежимся в том, как возникают сбои в работе литиевых батарей.
Литий-ионные аккумуляторы взрываются, когда аккумулятор полностью заряжается мгновенно или когда жидкие химические вещества смешиваются с инородными загрязнениями и воспламеняются. Обычно это происходит тремя способами: физическое повреждение, перезарядка или пробой электролита.
Например, если внутренний сепаратор или зарядная схема повреждены или неисправны, тогда нет никаких защитных барьеров, препятствующих слиянию электролитов и возникновению взрывной химической реакции, которая затем разрывает упаковку батареи, объединяет химическую суспензию с кислородом и мгновенно воспламеняет все компоненты.
Есть еще несколько способов взрыва или возгорания литиевых батарей, но такие сценарии теплового разгона являются наиболее распространенными. Однако общий термин - относительный, потому что литий-ионные батареи используются в большинстве перезаряжаемых продуктов на рынке, и довольно редко случаются крупномасштабные отзывы или опасения по поводу безопасности.
Хотя литий-железо-фосфатные (LiFePO4) батареи не совсем новые, они только сейчас набирают обороты на мировых коммерческих рынках. Вот краткое описание того, что делает батареи LiFePO4 более безопасными, чем другие решения для литиевых батарей.
Батареи LiFePO4 наиболее известны своим высоким профилем безопасности, результатом чрезвычайно стабильного химического состава. Батареи на основе фосфата обладают превосходной химической и механической структурой, которая не перегревается до опасного уровня. Таким образом, обеспечивается повышенная безопасность по сравнению с литий-ионными батареями, изготовленными из других катодных материалов.
Это связано с тем, что заряженное и незаряженное состояния LiFePO4 физически подобны и очень устойчивы, что позволяет ионам оставаться стабильными во время потока кислорода, который происходит вместе с циклами зарядки или возможными сбоями. В целом связь фосфат-оксид железа прочнее, чем связь оксида кобальта, поэтому, когда аккумулятор перезаряжается или подвергается физическому повреждению, связь фосфат-оксид остается структурно стабильной; тогда как в других литиевых химических соединениях связи начинают разрушаться и выделять чрезмерное тепло, что в конечном итоге приводит к тепловому выходу из строя.
Литий-фосфатные элементы негорючие, что является важной особенностью в случае неправильного обращения во время зарядки или разрядки. Они также могут выдерживать суровые условия, будь то ледяной мороз, палящая жара или пересеченная местность.
Когда они подвергаются опасным событиям, таким как столкновение или короткое замыкание, они не взрываются или не загораются, что значительно снижает вероятность причинения вреда. Если вы выбираете литиевую батарею и планируете использовать ее в опасных или нестабильных условиях, LiFePO4, вероятно, ваш лучший выбор.
Большинство батарей LiFePO4 также поставляются с системой управления батареями (BMS), которая имеет множество дополнительных функций безопасности, включая: Защита от перегрузки по току, перенапряжения, пониженного напряжения и перегрева, а также ячейки во взрывозащищенном корпусе из нержавеющей стали.
Также стоит отметить, что батареи LiFePO4 нетоксичны, не загрязняют окружающую среду и не содержат редкоземельных металлов, что делает их экологически безопасным выбором. Свинцово-кислотные и литиевые батареи из оксида никеля несут значительный экологический риск (особенно свинцово-кислотный, поскольку внутренние химические вещества разрушают структуру всей группы и в конечном итоге вызывают утечку). По сравнению со свинцово-кислотными и другими литиевыми батареями литий-железо-фосфатные батареи обладают значительными преимуществами, включая улучшенную эффективность разряда и заряда, более длительный срок службы и возможность глубокого цикла при сохранении рабочих характеристик. Батареи LiFePO4 часто имеют более высокую цену, но гораздо лучшая стоимость в течение всего срока службы продукта, минимальное обслуживание и нечастая замена делают их стоящими инвестициями и более безопасным долгосрочным решением.
Вопросов? пожалуйста Связаться с нами!
100% безопасный платеж
