Ohutus on liitiumpatareidega täieõiguslik disainifunktsioon ja seda põhjusega. Nagu me kõik oleme näinud, muudab liitiumioonakudel nii hästi töötav keemia ja energiatihedus need ka tuleohtlikuks, nii et patareide talitlushäirete korral tekitavad need sageli suurejoonelist ja ohtlikku segadust.
Kõik liitiumkeemiad pole võrdsed. Tegelikult tunnevad enamik Ameerika tarbijaid - peale elektroonikahuviliste - ainult piiratud hulga liitiumlahendusi. Kõige tavalisemad versioonid on valmistatud koobaltoksiidi, mangaanoksiidi ja nikkeloksiidi segudest.
Esiteks astugem samm tagasi ajas. Liitium-ioonakud on palju uuem uuendus ja on olnud alles viimase 25 aasta jooksul. Selle aja jooksul on liitiumitehnoloogiate populaarsus tõusnud, kuna need on osutunud väärtuslikumaks väiksema elektroonika - näiteks sülearvutite ja mobiiltelefonide - toites. Kuid nagu võite meenutada mitmetest viimaste aastate uudislugudest, said liitium-ioonakud ka tulekahju maine. Kuni viimaste aastateni oli see üks peamisi põhjuseid, miks liitiumi ei kasutatud tavaliselt suurte akupankade loomiseks.
Aga siis tuli kaasa liitiumraudfosfaat (LiFePO4). See uuemat tüüpi liitiumlahus oli oma olemuselt mittesüttiv, võimaldades samas veidi väiksemat energiatihedust. LiFePO4 akud ei olnud mitte ainult ohutumad, vaid neil oli teiste liitiumkeemiatega võrreldes palju eeliseid, eriti suure võimsusega rakenduste jaoks, näiteks taastuvenergia jaoks.
Enne kui liitiumraudfosfaadi turvaelementidesse sukeldume, värskendame end sellega, kuidas liitiumpatareide rikked üldse esinevad.
Liitiumioonakud plahvatavad, kui aku täielik laadimine vabastatakse koheselt või kui vedelad kemikaalid segunevad võõraste saasteainetega ja süttivad. See juhtub tavaliselt kolmel viisil: füüsiline kahjustus, ülelaadimine või elektrolüütide lagunemine.
Näiteks kui sisemine eraldaja või laadimisahel on rikutud või talitlushäiretes, siis pole ühtegi turvatõket, mis takistaks elektrolüütide ühinemist ja plahvatusohtliku keemilise reaktsiooni tekitamist, mis seejärel purustab aku pakendi, ühendab keemilise läga hapnikuga ja koheselt süttib kõik komponendid.
On veel mõningaid viise, kuidas liitiumpatareid võivad plahvatada või süttida, kuid sellised termilised põgenemisstsenaariumid on kõige tavalisemad. Tavaline on siiski suhteline mõiste, kuna liitiumioonakud toidavad enamikku turul laetavaid tooteid ja üsna harva juhtub suuremahulisi tagasikutsumisi või ohutushirmu.
Kuigi liitiumraudfosfaadi (LiFePO4) patareid pole just uued, koguvad nad just nüüd globaalsetel kommertsturgudel veojõudu. Siin on kiire ülevaade selle kohta, mis muudab LiFePO4 akud ohutumaks kui muud liitiumaku lahendused.
LiFePO4 patareid on kõige paremini tuntud oma tugeva ohutusprofiili poolest, mis on äärmiselt stabiilse keemia tulemus. Fosfaadipõhised patareid pakuvad suurepärast keemilist ja mehaanilist struktuuri, mis ei kuumene üle ohtliku tasemeni. Seega, suurendades teiste katoodimaterjalidega valmistatud liitiumioonakude turvalisust.
Selle põhjuseks on asjaolu, et LiFePO4 laetud ja laadimata olekud on füüsikaliselt sarnased ja väga tugevad, mis võimaldab ioonidel stabiilsena püsida hapniku voo ajal, mis toimub laadimistsüklite või võimalike talitlushäirete kõrval. Üldiselt on raudfosfaat-oksiid-side tugevam kui koobalt-oksiid-side, nii et kui aku on üle laetud või füüsiliselt kahjustatud, jääb fosfaat-oksiid-side struktuuriliselt stabiilseks; samas kui teistes liitiumkeemiates hakkavad sidemed lagunema ja eraldama liigset kuumust, mis viib lõpuks termilise põgenemiseni.
Liitiumfosfaatrakud ei põle, mis on oluline tunnus vale käitlemise korral laadimise või tühjendamise ajal. Nad suudavad vastu pidada ka karmides tingimustes, olgu selleks külmav külm, kõrvetav kuumus või karm maastik.
Ohtlike sündmuste, näiteks kokkupõrke või lühise korral ei plahvata ega sütti tulekahjud, vähendades oluliselt kahjustusvõimalusi. Kui valite liitiumaku ja eeldate selle kasutamist ohtlikus või ebastabiilses keskkonnas, on LiFePO4 tõenäoliselt teie parim valik.
Enamik LiFePO4 akusid on varustatud ka akuhaldussüsteemiga (BMS), millel on palju täiendavaid turvaelemente, sealhulgas: ülevoolu-, ülepinge-, ala- ja ületemperatuuri kaitse ning elemendid on plahvatuskindlas roostevabast terasest korpuses.
Samuti väärib mainimist, et LiFePO4 patareid pole mürgised, saastumatud ja ei sisalda haruldasi muldmetalle, mistõttu on need keskkonnateadlikud valikud. Plii- ja nikkeloksiidliitiumi patareidel on märkimisväärne keskkonnarisk (eriti pliihape, kuna sisemised kemikaalid halvendavad meeskonna struktuuri ja põhjustavad lõpuks lekkeid). Võrreldes pliiakude ja muude liitiumpatareidega pakuvad liitium-raudfosfaatakud olulisi eeliseid, sealhulgas parema tühjenemise ja laadimise efektiivsust, pikemat tööiga ja võimet pika tsükliga, säilitades samal ajal jõudluse. LiFePO4 akudel on sageli kõrgem hinnasilt, kuid toote eluea jooksul palju parem hind, minimaalne hooldus ja harvaesinev asendamine muudavad need tasuvaks investeeringuks ja turvalisemaks pikaajaliseks lahenduseks.
Küsimused? Palun võta meiega ühendust!
100% turvaline makse
