Kuidas vältida termilist põgenemist sügava tsükliga liitiumaku puhul

Sügava tsükliga liitiumpatareide termilist põgenemist saate vältida, rakendades mitmeid ohutusmeetmeid. See tähendab, et peaksite keskenduma heale aku konstruktsioonile, täiustatud akuhaldussüsteemidele, ohutumale akukeemiale ja tugevale keskkonnakontrollile. Iga samm aitab vähendada termilise põgenemise ohtu. Allolev tabel illustreerib, kuidas kõik ohutusmeetmed teie aku kaitsmiseks koos toimivad.

Kontrollige oma akut sageli ja käsitsege seda ohutult. Järgides neid juhiseid, saate oma akut ohutumalt hoida ja vältida termilist äravoolu.

Võtmed kaasavõtmiseks

• Kasutage tugevat akuhaldussüsteemi (BMS). See kontrollib pinget, voolu ja temperatuuri. See hoiab aku ohutuna ja peatab termilise jooksmise.

• Hoidke akut jahedana jahutusmeetoditega. Võite kasutada aktiivset või passiivset jahutust. Hea õhuvool aitab vältida aku liiga kuumenemist.

• Laadige akut ohutult heakskiidetud laadijatega. Ärge laadige seda üle. Proovige hoida laetust 20% ja 80% vahel. See muudab aku turvalisemaks.

• Valige stabiilne akukeemia, näiteks Liitiumraudfosfaat (LiFePO4) . Need taluvad kuumust paremini ja vähendavad termilise põgenemise ohtu.

• Kontrollige sageli akut kahjustuste, paistetuse või kuumuse suhtes. Probleemide varajane leidmine võib suuremad probleemid peatada.

Thermal Runaway mõistmine

Mis on Thermal Runaway

Võite kuulda inimesi rääkimas 'termilisest põgenemisest'. liitiumpatareid . See on väga ohtlik asi, mis võib juhtuda aku sees. Soojuspõlemine käivitub, kui aku kuumeneb, kui see vastu suudab. Kuumus koguneb kiiresti. Aku ei saa piisavalt jahtuda. Reaktsioon jätkub iseenesest. See ei peatu enne, kui kõik aku põlevad osad on kadunud. See võib põhjustada tulekahju või isegi plahvatuse. on oluline teada termilise äravoolu kohta. Akude ohutuks hoidmiseks

Näpunäide: kontrollige alati akut kuumuse või paisumise suhtes. Need märgid võivad teid hoiatada enne termilist põgenemist .

Miks on sügava tsükliga liitiumakud haavatavad?

Sügava tsükliga liitiumakud töötavad pikka aega. See muudab neil tõenäolisemalt probleeme, mis võivad põhjustada termilist põgenemist . Siin on mõned põhjused, miks need akud on ohus:

• Mõned liitiumioonakud, nagu nikkel-mangaankoobalt (NMC) või liitiumkoobaltoksiid (LCO), võivad liiga kuumaks minna. Nad suudavad hapnikku välja lasta temperatuuril 160–210 °C. Nii võib tulekahjusid kergemini süttida.

• Kui purustate või torkate aku, võib see seest puruneda. See võib aku väga kiiresti kuumeneda ja termiliselt jooksma hakata.

• Aku liiga palju laadimine võib kahjustada sees olevaid kemikaale. Samuti võib see liitiumi anoodile kuhjuda. Mõlemad asjad muudavad aku kuumemaks ja vähem ohutuks.

• Kui aku läheb liiga kuumaks, võib see gaase välja lasta. Need gaasid võivad süttida ja levitada soojust teistele rakkudele.

peatada . termilise põgenemise Neid riske teades ja ettevaatlikult saate

Termilise põgenemise põhjused

Ülelaadimine ja sügav tühjenemine

Peate jälgima, kuidas oma sügava tsükliga liitiumaku laadite ja kasutate. Ülelaadimine toimub siis, kui aku pinge tõuseb liiga kõrgeks. Sügav tühjenemine tähendab, et kasutate peaaegu kogu aku võimsust. Mõlemad asjad võivad aku sisemust kahjustada. Ülelaadimine soojendab aku kiiresti. See kuumus võib lõhkuda olulisi kihte sees. Kui see jätkub, võib aku väga kuumaks minna. Siis võib alata ahelreaktsioon. Nii algab termiline põgenemine . Sügav tühjenemine võib ka akut kahjustada. See võib panna vase lahustuma ja moodustama teravaid naelu, mida nimetatakse dendriitideks. Need naelu võivad läbi torgata ja põhjustada lühiseid. saate peatada Termilise jooksmise , kui kasutate õiget laadijat ja ei lase akul täielikult tühjeneda.

Näpunäide: järgige alati tootja laadimisreegleid. See hoiab teie aku turvalisena ja aitab sellel kauem vastu pidada.

Füüsilised kahjustused ja defektid

Füüsilised kahjustused ja defektid on akude purunemise tavalised põhjused. Kui aku maha kukutate või purustate, võite selle seest õhukesed kihid puruneda. Mõnikord satuvad aku valmistamisel sisse pisikesed metallitükid. Need võivad separaatorist läbi torgata ja põhjustada lühise. Halvad separaatorid või halb kokkupanek võivad samuti muuta aku ohtlikuks. Odavad või võltsitud patareid jätavad sageli ohutusmeetmed vahele. See muudab nende purunemise tõenäolisemaks. Patareid peaksite ostma usaldusväärsed kaubamärgid ja kontrollige enne nende kasutamist kahjustusi.

• Metallist osad võivad põhjustada lühiseid.

• Nõrgad separaatorid võivad puruneda ja lasta osadel kokku puutuda.

• Võltsrakkudel pole sageli turvaelemente.

• Halb kokkupanek võib akut koormata ja põhjustada rikke.

Kõrge temperatuur ja halb ventilatsioon

Kuumus on liitiumakude jaoks suur probleem. Kui kasutate akut kuumas kohas, ei saa see hästi jahtuda. Kõrge temperatuur tekitab aku veelgi rohkem soojust. Ilma hea õhuvooluta jääb soojus lõksu. Aku võib nii kuumaks minna, et ei saa maha jahtuda. See on siis, kui termiline põgenemine võib alata. Mõned akutüübid, nt LiFePO4 , taluvad kuumust paremini, kuid sa pead neid siiski jahedana hoidma. Hoidke ja kasutage akut alati kohas, kus õhk võib selle ümber liikuda.

• Kõrge temperatuur tekitab aku sees rohkem soojust.

• Halb õhuvool hoiab soojust kinni ja suurendab rikkeohtu.

• Mõni keemia on tulekindel, kuid kuumust tuleb siiski kontrollida.

Vältige termilist põgenemist: peamised meetodid

Akuhaldussüsteem (BMS)

A Akuhaldussüsteem ehk BMS on teie sügava tsükliga liitiumaku peamine turvaelement. Teil on vaja BMS-i, sest see kontrollib teie akut kogu aeg. BMS vaatab pinget, voolu ja temperatuuri igas rakus. Kui miski pole ohutu, kaitseb BMS teie akut.

BMS kaitseb teid järgmiselt:

Hea BMS teeb rohkem kui lihtsalt kaitse. See tagab, et kõik rakud on tasakaalus, nii et ükski ei satuks liiga stressi. See kasutab nutikaid laadimisreegleid, et hoida aku tervena. Mõnel BMS-i seadmel on täiendava ohutuse tagamiseks palju temperatuuriandureid. Valige alati tugeva BMS-iga aku, et vältida termilist äravoolu.

Näpunäide. Ärge kunagi kasutage liitiumakut ilma BMS-ita. See on parim viis termilise äravoolu vältimiseks.

Temperatuuri reguleerimine ja jahutamine

Aku jahedana hoidmine on väga oluline. Kõrge temperatuur võib muuta teie aku ebaturvaliseks. Võite kasutada aktiivseid või passiivseid jahutusmeetodeid.

• Aktiivne jahutus kasutab õhu või vedeliku liigutamiseks ventilaatoreid või pumpasid. See tõmbab kuumuse kiiresti eemale ja hoiab akut ohutuna.

• Passiivne jahutus laseb soojusel lahkuda läbi õhuvoolu või spetsiaalsete soojust imavate materjalide kaudu.

• Vedelad külmplaadid on aktiivse jahutuse tüüp. Nad levitavad soojust kiiresti ja sobivad hästi suurte akude jaoks.

Kui kasutate akut kuumas kohas, vajate head jahutust. Täiendava ohutuse tagamiseks saate lisada tulekustutussüsteeme, näiteks veeudu või gaasi. Need süsteemid suudavad tulekahju enne levimist peatada.

Märkus. Veenduge alati, et akul oleks ruumi õhu liikumiseks. Hea ventilatsioon aitab vältida termilist põgenemist.

Ohutu laadimise tavad

Aku laadimise viis on väga oluline. Ohutu laadimine aitab vältida termilist äravoolu ja hoiab aku kauem töökorras.

• Kasutage ainult tootja poolt heaks kiidetud laadijaid. Nendel laadijatel on sisseehitatud turvafunktsioonid.

• Ärge kasutage odavaid või võltsitud laadijaid. Need võivad põhjustada ülelaadimist või pingeprobleeme.

• Ärge kunagi laadige akut, kui te seda ei vaata. Üleöö või suletud ruumis laadimine võib probleeme peita.

• Püüdke hoida aku laetuna 20% ja 80% vahel. See peatab sügava tühjenemise ja ülelaadimise.

Hoiatus: laadige akut alati pinnal, mis ei põle. Olge laadimise ajal läheduses, et probleemid varakult märgata.

Stabiilne akukeemia (LiFePO4)

Teie valitud aku tüüp võib aidata vältida termilist äravoolu. Liitiumraudfosfaat ( LiFePO4 ) akud on ohutumad kui muud tüüpi akud. Nad suudavad taluda kõrgemaid temperatuure, enne kui muutuvad ohtlikuks.

• LiFePO4 akud hakkavad lagunema umbes 270 °C (518 °F) juures.

• Muud tüübid, nagu NMC, võivad muutuda ohtlikuks madalamatel temperatuuridel, umbes 210 °C (410 °F).

Kuigi LiFePO4 on ohutum, vajate siiski head jahutust ja BMS-i. Stabiilse keemia kasutamine on üks ohutuse kiht. Alati peaksite kasutama ka muid meetodeid.

Ohutusavad ja disainifunktsioonid

Nutikas aku disain võib aidata vältida termilise äravoolu tekitamist suuri probleeme. Paljudel akudel on sisseehitatud kaitseavad või ventiilid. Need funktsioonid lasevad gaasil ja rõhul väljuda, kui aku läheb liiga kuumaks.

• Kaitseventiilid võivad rõhu väljalaskmisega viivitada või peatada termilist põgenemist.

• Nende klappidega akud plahvatavad väiksema tõenäosusega, kui midagi läheb valesti.

• Mõnel akul on täiendava ohutuse tagamiseks topeltventilatsiooniavad.

Otsige nende funktsioonidega patareisid. Need lisavad veel ühe kaitsekihi ja aitavad vältida termilise äravoolu tekitamist suuremaid probleeme.

Näpunäide: kontrollige regulaarselt akut kahjustuste suhtes. Hea disain aitab, kuid ohutuse tagamiseks peate ka akut kontrollima.

Termilise põgenemise vältimiseks peate koos kasutama mitmeid ohutusmeetmeid. Tugev BMS, hea jahutus, ohutu laadimine, stabiilne keemia ja nutikas disain töötavad kõik meeskonnana. Kõigi nende sammude kasutamine annab teile parima võimaluse aku kaitsmiseks.

Avastamis- ja ohutusmeetmed

Varajane hoiatamine ja jälgimine

Nutikad seiresüsteemid aitavad probleeme varakult leida. Need süsteemid kasutavad andureid, et jälgida akut hoiatusmärkide suhtes. Iselahutuv multimodaalne andur kontrollib pinget, kuumust ja gaasilekkeid. See andur annab teile reaalajas värskendusi, et saaksite kiiresti tegutseda, kui midagi on valesti.

Paljudel akudel on muudatuste otsimiseks spetsiaalsed andurid. Mõned andurid võivad leida selliseid gaase nagu vesinik või süsinikmonooksiid. Kui need andurid leiavad ohu, saadavad nad hoiatusi või lülitavad aku välja. Mõned süsteemid kasutavad masinõpet, et tuvastada hoiatusmustrid enne termilise põgenemise algust. Varajane hoiatus võimaldab teil probleeme kiiresti lahendada ja vähendab riske.

Siin on viisid, kuidas jälgimine teid aitab:

• Gaasiandurid leiavad süttivad gaasid enne, kui tulekahju saab alguse.

• Temperatuuriandurid tuvastavad kuumad kohad kohe.

• Pinge- ja vooluandurid märkavad kummalisi muutusi.

• Aku kontrollimine aitab sageli leida kahjustusi või paistetust.

Nõuanne. Kontrollige oma akut sageli ja kasutage turvalisuse tagamiseks jälgimissüsteeme.

Tulekustutus- ja hädaolukorra protokollid

Ohutuse tagamiseks vajate tugevat tulekahju kustutamist ja selgeid hädaolukorra plaane. Kui termiline põgenemine juhtub, peate tulekahju peatamiseks ja inimeste kaitsmiseks kiiresti tegutsema.

Teil peaks olema hädaolukorra plaan on alati valmis. Tea, kus teie akud on ja kui suured need on. Heitgaasi tuvastamise süsteemid hoiatavad teid varakult, kui rakk ebaõnnestub. Soojuskaamerad ja gaasiandurid aitavad leida probleeme ja eraldada halvad moodulid. Evakuatsiooniplaanid ja tulekindlad tõkked aitavad vältida tulekahjude levikut ja kaitsta inimesi.

• Hädaolukorras hoidke akudest eemal.

• Kiire abi saamiseks tehke koostööd kohalike tuletõrjeosakondadega.

• Tulekahju leviku peatamiseks kasutage tulekindlaid tõkkeid.

• Tehke selged sammud kahjustatud või kuumade akude käsitlemiseks.

Hoiatus: järgige alati oma hädaolukorra plaani ja värskendage seda, kui teie akusüsteem muutub.

Vastavus ja parimad tavad

Tööstusharu standardid ja juhised

Peate järgima ohutusstandardid sügava tsükliga liitiumakude kasutamisel. Need standardid aitavad peatada termilise äravoolu ja hoiavad teie akut ohutuna. Eksperdid koostavad need reeglid kasutajate juhendamiseks. Need tagavad, et akud jäävad rasketes olukordades ohutuks.

Siin on tabel mõnede peamiste standardite ja nende nõudmiste kohta:

Valige nendele standarditele vastavad akud. ULSE standardite järgi sertifitseeritud akud läbivad rasked testid. Need testid kontrollivad, kuidas akud taluvad kuumust, ülelaadimist ja muid ohte. Standardid aitavad teil akusid ohutult kasutada kodus, koolis või tööl.

2023. aasta määrus annab selged reeglid. See seab riskide vähendamiseks madalaimad nõuded energiasalvestussüsteemid ja liitiumakud. Nende reeglite järgimine aitab kaitsta inimesi ja vara.

Näpunäide. Enne selle kasutamist või paigaldamist kontrollige alati, kas teie akusüsteem vastab uusimatele ohutusstandarditele.

Kasutajate koolitus ja teadlikkus

Olete aku ohutuse tagamiseks oluline. Peate õppima, kuidas akut õigesti kasutada, laadida ja säilitada. Koolitus aitab probleeme varakult märgata ja vältida vigu, mis võivad põhjustada termilist põgenemist.

• Lugege kasutusjuhendit ja ohutusjuhiseid.

• Minge koolitusele, kui teie töökoht seda pakub.

• Õppige märkama hoiatusmärke, nagu kuumus, paistetus või kummalised lõhnad.

• Harjutage hädaabimeetmeid, nagu süsteemi väljalülitamine või abi kutsumine.

Õpetage ka teisi, kes akut kasutavad. Kui kõik teavad riske ja järgivad parimaid tavasid, on õnnetuste tõenäosus väiksem. Olge valvel ja õppige aku ohutuse kohta. See aitab teil end ja teisi iga päev kaitsta.

Termilise põgenemise saate peatada tugeva BMS-i abil. Hoidke akut jahedas ja laadige seda õigesti. Kontrollige oma akut sageli, et probleeme varakult leida. Kontrollimise ajal otsige kahjustusi või lahtisi juhtmeid. See aitab teie akul kauem vastu pidada ja turvaliselt püsida. Lisateavet aku ohutuse kohta leiate järgmistest näpunäidetest.

• Laadige oma akut ohutul viisil.

• Veenduge, et õhk saaks aku ümber liikuda.

• Lisateave uute akutüüpide kohta.

• Kasutage gaasiandureid, et teid varakult hoiatada.

• Järgige kõiki ohutuseeskirju.

Jätkake probleemide jälgimist ja jätkake õppimist. See aitab teil ja teie akul olla ohutu.

KKK

Mida teha, kui liitiumaku tundub kuum?

Peaksite kohe aku kasutamise lõpetama. Viige see turvalisse ja avatud ruumi. Laske jahtuda. Ärge puudutage ega laadige seda enne, kui olete kahjustusi kontrollinud.

Kas saate oma sügava tsükliga liitiumakuga kasutada mis tahes laadijat?

Ei, peaksite kasutama ainult teie akutüübile vastavaid laadijaid. Vale laadija võib põhjustada ülelaadimist või kahjustusi. See võib põhjustada termilist põgenemist.

Kui sageli peaksite akut ohutuse tagamiseks kontrollima?

Peaksite akut kontrollima vähemalt kord kuus. Otsige paistetust, lekkeid või lahtisi juhtmeid. Regulaarsed kontrollid aitavad teil probleeme varakult leida.

Kas liitiumakusid on autos ohutu hoida?

Ei, te ei tohiks liitiumakusid autos hoida. Autod võivad väga kuumaks minna. Kõrge kuumus võib akut kahjustada ja suurendada tuleohtu.

Millised märgid hoiatavad teid termilise põgenemise eest?

• Aku tundub kuum või paisub üles.

• Tunned midagi imelikku lõhna või näed suitsu.

• Aku lekib või kostab susisevat häält.

Kui märkate neid märke, tegutsege kiiresti ja olge ohutu.