Sigurnost je punopravna karakteristika dizajna s litijumskim baterijama i to s dobrim razlogom. Kao što smo svi vidjeli, kemija i gustina energije koja omogućava litijum-jonskim baterijama da rade tako dobro čine ih i zapaljivima, pa kad baterije neispravno rade često spektakularni i opasni nered.
Sve litijumske hemije nisu stvorene jednakim. U stvari, većina američkih potrošača - osim elektronskih entuzijasta - upoznata je samo s ograničenim rasponom litijumskih rješenja. Najčešće verzije izrađene su od formulacija kobaltovog oksida, manganovog oksida i nikl oksidova.
Prvo, vratimo se korak unazad. Litijum-jonske baterije mnogo su novija inovacija i postoje tek poslednjih 25 godina. S vremenom su litijumske tehnologije porasle u popularnosti jer su se pokazale vrijednim u napajanju manje elektronike - poput prijenosnih računala i mobitela. Ali kao što se sjećate iz nekoliko vijesti posljednjih godina, litij-ionske baterije također su stekle reputaciju u vatri. Do posljednjih godina, to je bio jedan od glavnih razloga zašto se litij nije uobičajeno koristio za stvaranje velikih baterija.
Ali onda je došlo litijum-gvožđe-fosfat (LiFePO4). Ova novija vrsta litijeve otopine u osnovi nije bila zapaljiva, dok je omogućavala nešto nižu gustinu energije. LiFePO4 baterije nisu bile samo sigurnije, već su imale mnoge prednosti u odnosu na druge litijumske hemikalije, posebno za primjene velike snage, poput obnovljive energije.
Prije nego što zaronimo u sigurnosne značajke litijum-željeznog fosfata, osvježimo se kako se uopće događaju kvarovi litijumske baterije.
Litijum-jonske baterije eksplodiraju kada se trenutno potpuno napuni baterija ili kada se tečne hemikalije pomešaju sa stranim zagađivačima i zapale se. To se obično događa na tri načina: fizičko oštećenje, prekomjerno punjenje ili razgradnja elektrolita.
Na primjer, ako je unutarnji separator ili krug za punjenje oštećen ili neispravan, tada ne postoje sigurnosne prepreke da spriječe spajanje elektrolita i izazivanje eksplozivne kemijske reakcije, koja zatim pukne ambalažu baterije, kombinira kemijsku kašu s kisikom i trenutno pali sve komponente.
Postoji nekoliko drugih načina na koje litijumske baterije mogu eksplodirati ili se zapaliti, ali najčešći su ovakvi scenariji toplotnog bekstva. Uobičajeni je ipak relativan pojam, jer litijum-jonske baterije napajaju većinu proizvoda koji se mogu puniti na tržištu, a rijetko se događaju velika opoziva ili sigurnosna preplašivanja.
Iako litijum-gvožđe-fosfatne baterije (LiFePO4) nisu baš nove, one tek zahvataju snagu na globalnim komercijalnim tržištima. Evo kratkog pregleda o tome šta LiFePO4 baterije čini sigurnijima od ostalih rješenja za litijumske baterije.
LiFePO4 baterije su najpoznatije po svom snažnom sigurnosnom profilu, rezultat izuzetno stabilne kemije. Baterije na bazi fosfata nude vrhunsku hemijsku i mehaničku strukturu koja se ne pregrijava do nesigurnih nivoa. Dakle, pružajući povećanje sigurnosti u odnosu na litijum-jonske baterije izrađene od drugih katodnih materijala.
To je zato što su napunjena i nenapunjena stanja LiFePO4 fizički slična i vrlo robusna, što omogućava ionima da ostanu stabilni tokom protoka kisika koji se događa zajedno s ciklusima punjenja ili mogućim neispravnostima. Sve u svemu, veza željeznog fosfat-oksida je jača od veze kobalt-oksid, pa kada je baterija prenapunjena ili je podložna fizičkim oštećenjima, veza fosfat-oksid ostaje strukturno stabilna; dok u drugim kemikalijama litija veze počinju da se raspadaju i oslobađaju prekomjernu toplinu, što na kraju dovodi do toplotnog bježanja.
Ćelije litijum fosfata su negorive, što je važna karakteristika u slučaju lošeg rukovanja tokom punjenja ili pražnjenja. Oni također mogu izdržati teške uvjete, bilo da se radi o ledenoj hladnoći, vrućini ili neravnom terenu.
Kada su izloženi opasnim događajima, kao što su sudar ili kratki spoj, neće eksplodirati ili zapaliti, značajno smanjujući bilo kakvu mogućnost štete. Ako birate litijumsku bateriju i očekujete upotrebu u opasnim ili nestabilnim okruženjima, LiFePO4 je vjerovatno vaš najbolji izbor.
Većina LiFePO4 baterija takođe dolazi sa sistemom za upravljanje baterijama (BMS) koji ima mnoge dodatne sigurnosne funkcije, uključujući; Zaštita od prekomjerne struje, prenapona, podnapona i prekomjerne temperature, a ćelije dolaze u kućištu od nehrđajućeg čelika otpornog na eksploziju.
Također je vrijedno spomenuti, LiFePO4 baterije nisu toksične, ne zagađuju i ne sadrže rijetke zemaljske metale, što ih čini ekološki svjesnim izborom. Litijumske baterije sa olovnom kiselinom i nikal-oksidom nose značajan rizik za životnu sredinu (posebno olovnu kiselinu, jer unutrašnje hemikalije razgrađuju strukturu u timu i na kraju uzrokuju curenje). U poređenju sa olovnim kiselinama i drugim litijumskim baterijama, litijum-gvožđe-fosfatne baterije nude značajne prednosti, uključujući poboljšanu efikasnost pražnjenja i punjenja, duži životni vijek i sposobnost dubokog ciklusa uz održavanje performansi. LiFePO4 baterije često dolaze s višom cijenom, ali mnogo bolji troškovi tijekom životnog vijeka proizvoda, minimalno održavanje i rijetka zamjena čine ih vrijednom investicijom i sigurnijim dugoročnim rješenjem.
Pitanja? Molim te Kontaktiraj nas!
100% sigurno plaćanje
