Bezpečnost je plnohodnotným designovým prvkem lithiových baterií, a to z dobrého důvodu. Jak jsme všichni viděli, chemie a hustota energie, která umožňuje lithium-iontovým bateriím pracovat tak dobře, je také činí hořlavými, takže když baterie selhávají, často způsobí velkolepý a nebezpečný nepořádek.
Všechny lithiové chemie nejsou vytvořeny rovnocenné. Ve skutečnosti je většina amerických spotřebitelů - kromě elektronických nadšenců - obeznámena pouze s omezeným množstvím lithiových řešení. Nejběžnější verze jsou vyrobeny z formulací oxidu kobaltu, oxidu manganu a oxidu niklu.
Nejprve se vraťme o krok zpět v čase. Lithium-iontové baterie jsou mnohem novější novinkou a byly k dispozici pouze za posledních 25 let. Během této doby se lithiové technologie zvýšily na popularitě, protože se osvědčily při napájení menší elektroniky - jako jsou notebooky a mobilní telefony. Jak si ale vzpomínáte z několika novinek v posledních letech, lithium-iontové baterie získaly také pověst ohněm. Až do nedávných let to byl jeden z hlavních důvodů, proč lithium nebylo běžně používáno k vytváření velkých bateriových bank.
Ale pak přišel fosforečnan lithno-železitý (LiFePO4). Tento novější typ lithiového roztoku byl ze své podstaty nehořlavý, přičemž umožňoval mírně nižší hustotu energie. Baterie LiFePO4 byly nejen bezpečnější, ale oproti jiným lithiovým chemikáliím měly mnoho výhod, zejména pro aplikace s vysokým výkonem, jako je obnovitelná energie.
Než se ponoříme do bezpečnostních prvků fosforečnanu lithného, pojďme se nejprve osvěžit, jak dochází k poruchám lithiové baterie.
Lithium-iontové baterie explodují při okamžitém úplném nabití baterie nebo při smíchání kapalných chemikálií s cizími nečistotami a vznícení. To se obvykle děje třemi způsoby: fyzickým poškozením, přebíjením nebo rozpadem elektrolytu.
Například pokud je vnitřní oddělovač nebo nabíjecí obvod poškozený nebo nefunguje správně, neexistují žádné bezpečnostní bariéry, které by zabraňovaly elektrolytům, aby se spojily a způsobily výbušnou chemickou reakci, která pak rozbije obal baterie, spojí chemickou kaši s kyslíkem a okamžitě zapálí všechny komponenty.
Existuje několik dalších způsobů, jak mohou lithiové baterie explodovat nebo vznítit, ale scénáře tepelného útěku, jako jsou tyto, jsou nejběžnější. Běžný je relativní termín, protože lithium-iontové baterie napájejí většinu dobíjecích produktů na trhu a je poměrně vzácné, že dojde k rozsáhlým svolávacím nebo bezpečnostním děsům.
Ačkoli lithium-fosforečnan železitý (LiFePO4) nejsou úplně nové, teprve nyní zvyšují trakci na globálních komerčních trzích. Zde je stručný přehled toho, co činí baterie LiFePO4 bezpečnějšími než jiná řešení pro lithiové baterie.
Baterie LiFePO4 jsou nejlépe známé svým silným bezpečnostním profilem, který je výsledkem extrémně stabilní chemie. Fosfátové baterie nabízejí vynikající chemickou a mechanickou strukturu, která se nepřehřívá na nebezpečnou úroveň. Poskytuje tedy zvýšení bezpečnosti oproti lithium-iontovým bateriím vyrobeným z jiných katodových materiálů.
Je to proto, že nabité a nenabité stavy LiFePO4 jsou fyzicky podobné a vysoce robustní, což umožňuje iontům zůstat stabilní během toku kyslíku, ke kterému dochází spolu s nabíjecími cykly nebo možnými poruchami. Celkově je vazba fosfát-oxid železitý silnější než vazba kobalt-oxid, takže když je baterie přebitá nebo vystavena fyzickému poškození, vazba fosfát-oxid zůstává strukturálně stabilní; zatímco v jiných lithiových chemiích se vazby začínají rozpadat a uvolňovat nadměrné teplo, což nakonec vede k tepelnému úniku.
Články fosforečnanu lithného jsou nehořlavé, což je důležitá vlastnost v případě nesprávné manipulace během nabíjení nebo vybíjení. Mohou také odolat drsným podmínkám, ať už je to mrazivý chlad, spalující teplo nebo drsný terén.
Pokud jsou vystaveny nebezpečným událostem, jako je kolize nebo zkrat, nevybuchnou ani nevystřelí, což významně snižuje riziko poškození. Pokud volíte lithiovou baterii a předpokládáte použití v nebezpečném nebo nestabilním prostředí, je LiFePO4 pravděpodobně tou nejlepší volbou.
Většina baterií LiFePO4 je také vybavena systémem správy baterií (BMS), který má mnoho dalších bezpečnostních funkcí, včetně; ochrana proti nadproudu, přepětí, podpětí a přehřátí a články se dodávají v pouzdru z nerezové oceli v nevýbušném provedení.
Za zmínku stojí také to, že baterie LiFePO4 jsou netoxické, nekontaminující a neobsahují žádné kovy vzácných zemin, což z nich činí ekologicky šetrnou volbu. Olověné a niklové lithiové baterie s sebou nesou značné riziko pro životní prostředí (zejména olověné kyseliny, protože vnitřní chemikálie degradují strukturu týmu a nakonec způsobují únik). Ve srovnání s olověnými a jinými lithiovými bateriemi nabízejí lithium-fosfátové baterie významné výhody, včetně vylepšené účinnosti vybíjení a nabíjení, delší životnosti a schopnosti hlubokého cyklu při zachování výkonu. Baterie LiFePO4 často přicházejí s vyšší cenovkou, ale mnohem lepší náklady po dobu životnosti produktu, minimální údržba a občasná výměna z nich činí užitečnou investici a bezpečnější dlouhodobé řešení.
Dotazy? Prosím kontaktujte nás!
100% bezpečná platba
