Xavfsizlik-bu lityum batareyalar bilan to'la-to'kis dizayn xususiyati va yaxshi sabablarga ko'ra. Hammamiz ko'rib turganimizdek, lityum-ionli batareyalarning yaxshi ishlashiga imkon beradigan kimyo va energiya zichligi ham ularni yonuvchan qiladi, shuning uchun batareyalar ishlamay qolganda, ular tez-tez ajoyib va xavfli tartibsizlikni keltirib chiqaradi.
Barcha lityum kimyolar teng ravishda yaratilmagan. Aslida, amerikalik iste'molchilarning aksariyati - elektron ishtiyoqchilar, cheklangan lityum eritmalar bilan tanish. Eng keng tarqalgan versiyalari kobalt oksidi, marganets oksidi va nikel oksidi formulalaridan tayyorlangan.
Birinchidan, vaqt bilan orqaga qadam tashlaylik. Lityum-ion batareyalar ancha yangi yangilik bo'lib, ular so'nggi 25 yil ichida ishlatilgan. Bu vaqt ichida lityum texnologiyalari ommalashib bordi, chunki ular kichik elektronikalarni - noutbuklar va uyali telefonlarni quvvatlantirishda juda muhim ekanligi isbotlandi. Ammo so'nggi yillarda bir nechta yangiliklardan eslaganingizdek, lityum-ion batareyalar ham olovga ega bo'lish uchun shuhrat qozondi. So'nggi yillarda, bu lityumning batareyalarni yirik banklarini yaratishda keng foydalanilmasligining asosiy sabablaridan biri edi.
Ammo keyin keldi lityum temir fosfat (LiFePO4). Bu yangi turdagi lityum eritma tabiatan yonmaydi, shu bilan birga energiya zichligini biroz pasaytiradi. LiFePO4 batareyalari nafaqat xavfsizroq edi, balki ular boshqa lityum kimyoviy moddalarga nisbatan ko'p afzalliklarga ega edi, ayniqsa qayta tiklanadigan energiya kabi yuqori quvvatli ilovalar uchun.
Lityum temir fosfatning xavfsizlik xususiyatlarini o'rganishdan oldin, keling, lityum batareyaning ishlamay qolishi birinchi navbatda qanday sodir bo'lishini bilib olaylik.
Lityum-ionli akkumulyator batareyaning to'liq zaryadlanishi zudlik bilan bo'shatilganda yoki suyuq kimyoviy moddalar begona ifloslantiruvchi moddalar bilan aralashib yonib ketganda portlab ketadi. Bu odatda uchta usulda sodir bo'ladi: jismoniy shikastlanish, ortiqcha zaryadlanish yoki elektrolitlar parchalanishi.
Masalan, agar ichki ajratgich yoki zaryadlovchi sxemasi shikastlangan yoki ishlamay qolsa, elektrolitlarning birlashishi va portlovchi kimyoviy reaktsiyaga olib kelishiga to'sqinlik qiladigan xavfsizlik to'siqlari yo'q, bu esa batareyaning qadoqlarini buzadi, kimyoviy atala va kislorodni birlashtiradi. barcha tarkibiy qismlarni yondiradi.
Lityum batareyalar portlashi yoki yonishi mumkin bo'lgan boshqa usullar ham bor, lekin bu kabi termal qochish ssenariylari eng keng tarqalgan. Umumiy-bu nisbiy atama, chunki lityum-ionli batareyalar bozorda qayta zaryadlanuvchi mahsulotlarning ko'pini quvvatlantiradi va keng miqyosli chaqiruvlar yoki xavfsizlikdan qo'rqish juda kam uchraydi.
Lityum temir fosfat (LiFePO4) akkumulyatorlari yangi bo'lmasa -da, ular hozirda jahon tijorat bozorlarida katta qiziqish uyg'otmoqda. LiFePO4 batareyalarini boshqa lityum batareyali echimlarga qaraganda xavfsizroq qiladigan narsalar haqida qisqacha ma'lumot.
LiFePO4 akkumulyatorlari kuchli xavfsizlik profillari bilan mashhur, bu juda barqaror kimyoviy natijadir. Fosfat asosidagi batareyalar yuqori darajadagi kimyoviy va mexanik tuzilishga ega bo'lib, ular xavfli darajalarga qizib ketmaydi. Shunday qilib, boshqa katodli materiallardan tayyorlangan lityum-ionli batareyalarga nisbatan xavfsizlikni oshirish.
Buning sababi shundaki, LiFePO4 zaryadlangan va zaryadlanmagan holati jismonan o'xshash va juda mustahkamdir, bu ionlarning kislorod oqimi paytida zaryad davrlari yoki mumkin bo'lgan nosozliklar bilan birga turg'un bo'lishiga imkon beradi. Umuman olganda, temir fosfat-oksid aloqasi kobalt-oksid aloqasiga qaraganda kuchliroqdir, shuning uchun batareya zaryadlangan yoki fizik shikastlanganda fosfat-oksid aloqasi tizimli barqaror bo'lib qoladi; Holbuki, boshqa lityum kimyoviy birikmalarda issiqlik uzila boshlaydi va bu haddan tashqari issiqlikni chiqaradi.
Lityum fosfat xujayralari yonmaydi, bu zaryadlash yoki tushirish paytida noto'g'ri ishlashda muhim xususiyatdir. Ular sovuq sharoitda ham, jazirama issiqda ham, qo'pol erlarda ham og'ir sharoitlarga bardosh bera oladilar.
To'qnashuv yoki qisqa tutashish kabi xavfli hodisalarga duch kelganda, ular portlamaydi yoki yong'in chiqmaydi, bu zarar etkazilish ehtimolini sezilarli darajada kamaytiradi. Agar siz lityum batareyani tanlasangiz va xavfli yoki beqaror muhitda foydalanishni kutsangiz, LiFePO4 ehtimol sizning eng yaxshi tanlovingizdir.
LiFePO4 batareyalarining ko'pchiligi, shuningdek, qo'shimcha xavfsizlik xususiyatlariga ega bo'lgan Batareyani boshqarish tizimi (BMS) bilan birga keladi; haddan tashqari tok, haddan tashqari kuchlanish, past kuchlanish va haddan tashqari harorat himoyasi va hujayralar zanglamaydigan po'latdan yasalgan korpusga ega.
Shuni ham ta'kidlash joizki, LiFePO4 batareyalari toksik emas, ifloslantirmaydi va nodir metallarni o'z ichiga olmaydi, bu ularni ekologik jihatdan ongli tanlashga majbur qiladi. Qo'rg'oshin va nikel oksidi lityum batareyalari katta ekologik xavfga ega (ayniqsa, qo'rg'oshin kislotasi, chunki ichki kimyoviy moddalar guruh tarkibini buzadi va oqibatda oqishga olib keladi). Qo'rg'oshin-kislotali va boshqa lityum batareyalar bilan taqqoslaganda, lityum temir fosfatli batareyalar zaryadlash va zaryad samaradorligini oshirish, uzoq umr ko'rish va ishlashni saqlab turganda chuqur aylanish qobiliyatini o'z ichiga olgan muhim afzalliklarga ega. LiFePO4 batareyalari ko'pincha yuqori narxga ega bo'ladi, lekin mahsulotning ishlash muddati ancha past bo'ladi, minimal texnik xizmat ko'rsatish va kamdan-kam almashtirish ularni qimmatli investitsiyalar va xavfsizroq uzoq muddatli echimga aylantiradi.
Savollar? Iltimos Biz bilan bog'lanish!