Безопасността е пълноценна характеристика на дизайна с литиеви батерии и с добра причина. Както всички видяхме, химията и енергийната плътност, които позволяват на литиево-йонните батерии да работят толкова добре, също ги прави запалими, така че когато батериите се повредят, те често правят грандиозна и опасна бъркотия.
Всички литиеви химически продукти не са създадени равни. Всъщност повечето американски потребители - електронни ентусиасти настрана - са запознати само с ограничен набор от литиеви разтвори. Най-често срещаните версии са изградени от състави на кобалтов оксид, манганов оксид и никелов оксид.
Първо, нека направим крачка назад във времето. Литиево-йонните батерии са много по-нова иновация и съществуват само през последните 25 години. През това време литиевите технологии нараснаха в популярността си, тъй като те се оказаха ценни в захранването на по-малки електроники - като лаптопи и мобилни телефони. Но както може би си спомняте от няколко новинарски истории през последните години, литиево-йонните батерии също спечелиха репутация на запалването на огън. До последните години това беше една от основните причини литият да не се използва обикновено за създаване на големи банки с батерии.
Но след това дойде литиев железен фосфат (LiFePO4). Този по-нов тип литиев разтвор по своята същност е незапалим, като същевременно дава възможност за малко по-ниска енергийна плътност. LiFePO4 батериите бяха не само по-безопасни, те имаха много предимства пред други литиеви химикали, особено за приложения с висока мощност, като възобновяема енергия.
Преди да се потопим в характеристиките за безопасност на литиевия железен фосфат, нека се освежим как първо се случват неизправностите на литиевата батерия.
Литиево-йонните батерии експлодират, когато пълното зареждане на батерията се освободи незабавно или когато течните химикали се смесят с чужди замърсители и се запалят. Това обикновено се случва по три начина: физически повреди, презареждане или разпад на електролитите.
Например, ако вътрешният сепаратор или веригата за зареждане са повредени или не функционират, тогава няма защитни бариери, които да предотвратят сливането на електролитите и причиняването на експлозивна химическа реакция, която след това разрушава опаковката на батерията, комбинира химическата суспензия с кислород и незабавно запалва всички компоненти.
Има няколко други начина, по които литиевите батерии могат да експлодират или да се възпламенят, но най-често срещаните сценарии за избягване на топлина са тези. Честото е относително понятие, тъй като литиево-йонните батерии захранват повечето акумулаторни продукти на пазара и е рядкост да се случват мащабни изземвания или страхове за безопасност.
Въпреки че батериите с литиев железен фосфат (LiFePO4) не са съвсем нови, те едва сега набират сцепление на световните търговски пазари. Ето бърза разбивка за това, което прави LiFePO4 батериите по-безопасни от другите решения за литиеви батерии.
LiFePO4 батериите са най-известни със своя силен профил на безопасност, резултат от изключително стабилна химия. Батериите на фосфатна основа предлагат превъзходна химическа и механична структура, която не прегрява до опасни нива. По този начин, осигурявайки повишаване на безопасността над литиево-йонните батерии, направени с други катодни материали.
Това е така, защото заредените и незаредени състояния на LiFePO4 са физически сходни и силно устойчиви, което позволява на йоните да останат стабилни по време на кислородния поток, който се случва заедно с цикли на зареждане или възможни неизправности. Като цяло връзката железен фосфат-оксид е по-силна от връзката кобалт-оксид, така че когато батерията е презаредена или е подложена на физически повреди, връзката фосфат-оксид остава структурно стабилна; като има предвид, че в други литиеви химикали връзките започват да се разпадат и да отделят прекомерна топлина, което в крайна сметка води до термично избягване.
Литиево-фосфатните клетки са негорими, което е важна характеристика в случай на неправилно боравене по време на зареждане или разреждане. Те могат да издържат и на тежки условия, било то студено, изгаряща топлина или неравен терен.
Когато са подложени на опасни събития, като сблъсък или късо съединение, те няма да избухнат или да се запалят, което значително намалява вероятността от нараняване. Ако избирате литиева батерия и очаквате използването в опасни или нестабилни среди, LiFePO4 вероятно е вашият най-добър избор.
Повечето LiFePO4 батерии също се доставят със система за управление на батериите (BMS), която има много допълнителни функции за безопасност, включително; защита от пренапрежение, свръхнапрежение, понижено напрежение и температура, а клетките се предлагат във взривозащитена обвивка от неръждаема стомана.
Също така си струва да се спомене, LiFePO4 батериите са нетоксични, не замърсяват и не съдържат редки земни метали, което ги прави екологичен избор. Оловно-киселинните и никелово-оксидните литиеви батерии носят значителен риск за околната среда (особено оловната киселина, тъй като вътрешните химикали разграждат структурата над екипа и в крайна сметка причиняват изтичане). В сравнение с оловно-киселинните и други литиеви батерии, литиево-железните фосфатни батерии предлагат значителни предимства, включително подобрена ефективност на разреждане и зареждане, по-дълъг живот и способност за дълбок цикъл, като същевременно запазват производителността. LiFePO4 батериите често се предлагат с по-висока цена, но много по-добри разходи през живота на продукта, минимална поддръжка и рядка подмяна ги прави полезна инвестиция и по-безопасно дългосрочно решение.
Въпроси? Моля те свържете се с нас!
100% сигурно плащане
