Если у вас есть смартфон, ноутбук или электромобиль, скорее всего, вы каждый день пользуетесь литий-ионными батареями. Но знаете ли вы, что эти батареи могут неожиданно загореться и стать причиной травм или материального ущерба?
Это тревожный факт, но Почему загораются литиевые батареи это важный вопрос для потребителей. В этом руководстве, как профессионал поставщик литиевых батарейЯ расскажу о научных причинах возгорания литиевых батарей, рассмотрю несколько недавних примеров и поделюсь советами по предотвращению риска пожара.
Почему загораются литиевые батареи?
Литий-ионные аккумуляторы повсеместно используются в наши дни по вполне понятной причине - они обладают огромной мощностью в небольшом и легком корпусе. Однако некоторые недостатки делают их склонными к перегреву и возгоранию при правильных условиях.
Вот основные виновники возгорания литиевых батарей:
Термическое бегство
Наибольшую опасность представляет так называемый "тепловой разгон". Это цепная реакция, при которой под воздействием тепла химические вещества внутри батареи дестабилизируются.
По мере повышения температуры внутри батареи растет давление. В конце концов корпус батареи разрывается, подвергая воспламеняющуюся жидкость электролита воздействию кислорода.
Когда электролит воспламеняется, возникающий пожар становится интенсивным и его трудно потушить. Температура пожара может достигать 1000+ градусов Цельсия за считанные секунды!
Тепловой разрыв чаще всего происходит при перезарядке, проколе/повреждении или чрезмерном нагреве аккумулятора.
Внутренние короткие замыкания
Осаждение металлического лития во время зарядки может привести к образованию внутри батареи структур, напоминающих волосы. Со временем эти металлические дендриты проникают в сепаратор и создают внутреннее короткое замыкание между электродами.
Большой ток при коротком замыкании приводит к сильному нагреву. Если температура выходит из-под контроля, может произойти тепловой разрыв и пожар.
Производственные дефекты
Иногда в процессе производства внутрь литиевых батарей попадают загрязняющие вещества. Эти металлические частицы могут стать причиной короткого замыкания и пожара.
Тонкие или дефектные сепараторы - еще один заводской недостаток, позволяющий дендритам легче проникать внутрь. Чтобы не допустить схода с конвейера нестабильных батарей, необходим строгий контроль качества.
Внешние факторы
Внешние факторы, такие как физические повреждения, могут напрямую спровоцировать выход батареи из строя.
Например:
- Подвергайте аккумулятор воздействию высоких температур окружающей среды
- Проникновение в корпус батареи или его повреждение
- Попытка самостоятельной разборки/ремонта
Все эти действия могут повредить батарею изнутри и привести к катастрофическому перегреву.
Проблемы с зарядкой
Использование неисправных или несовместимых зарядных устройств - еще одна распространенная причина возгорания литиевых батарей.
Проблемы включают:
- Плохая изоляция, вызывающая искрение/нагрев вблизи батареи
- Неофициальные зарядные устройства со временем перезаряжают/повреждают аккумулятор
- Современные литий-ионные аккумуляторы имеют встроенную защиту от перезаряда. Но использовать несанкционированные зарядные устройства все равно небезопасно.
- Придерживайтесь OEM-адаптеров.
Компоненты низкого качества
При снижении цен на батареи для электромобилей некоторые производители урезают стоимость критически важных компонентов:
- Системы управления аккумуляторами (BMS)
- Внутренняя проводка
- Системы охлаждения
Это серьезно влияет на безопасность и повышает вероятность выхода из строя при нормальной эксплуатации.
Последние пожары литиевых батарей в новостях
Все мы слышали сообщения о том, как в последнее время вспыхивают телефоны, ноутбуки или электромобили. Почему это происходит все чаще?
Во-первых, спрос на литиевые батареи стремительно растет во всем мире. На литиевых технологиях основано большее количество устройств, чем когда-либо, что повышает вероятность возникновения пожаров.
Плотность населения - еще один фактор, особенно в городах, где популярны электровелосипеды и скутеры. Инфраструктура часто не рассчитана на одновременную зарядку миллионов устройств.
Давайте рассмотрим несколько известных недавних случаев возгорания литиевых батарей:
Электронные велосипеды Нью-Йорка
За последние несколько лет в Нью-Йорке произошли сотни пожаров, связанных с батареями электронных велосипедов и скутеров. В результате этих инцидентов трагически погибло более десятка человек.
В городе насчитывается более 10 000 велосипедистов, ежедневно пользующихся литиевыми батареями. Неправильная практика зарядки в переполненных многоквартирных домах с неадекватными электрическими системами в основном и привела к этому кризису.
Пожары в автомобилях Tesla
Электромобили, несомненно, снабжаются самыми энергоемкими литиевыми батареями. Неудивительно, что эти батареи большой емкости иногда выходят из строя, хотя Tesla утверждает, что риск возгорания все же ниже, чем у газовых автомобилей.
В нескольких тревожных случаях Teslas самопроизвольно загорались, когда их парковали и выключали. Причиной возгорания, скорее всего, стало тепловое излучение, вызванное заводскими дефектами или незначительными столкновениями.
Системы хранения энергии
Крупногабаритные батареи обеспечивают резервное электроснабжение зданий и энергосистем, но они также были причиной некоторых масштабных пожаров. Один из ярких примеров - взрыв батареи мощностью 2 мегаватта на объекте государственной службы Аризоны в 2019 году, в результате которого пострадали несколько пожарных.
Эти примеры наглядно показывают, почему для технологии литиевых батарей необходимы более строгие правила и противопожарные стандарты.
4 совета по предотвращению возгорания литиевых батарей
К счастью, есть несколько ключевых шагов, которые могут предпринять потребители и производители, чтобы свести к минимуму риск возгорания литиевых батарей:
1. Избегайте поддельных зарядных устройств и аксессуаров
Многие пожары происходят из-за использования некачественных или несовместимых зарядных устройств. Всегда используйте шнур для зарядки, который поставляется вместе с устройством, или подлинную замену, рекомендованную производителем.
2. Не завышайте цену
Хотя литиевые батареи имеют встроенную защиту от перезарядки, все же лучше не оставлять устройства включенными в сеть на всю ночь после завершения цикла зарядки. Перезарядка со временем приводит к деформации аккумуляторов.
3. Обращайтесь осторожно
Падение телефона или ноутбука может привести к незаметным повреждениям литиевых батарей. Любые вмятины, странный запах, шипение или признаки протекания - это тревожные сигналы. Безопасно утилизируйте батареи с такими признаками.
4. Хранить надлежащим образом
Не оставляйте устройства с литиевыми батареями надолго под прямыми солнечными лучами или в других жарких местах. Высокая температура окружающей среды ускоряет химические реакции внутри аккумуляторов, повышая риск возгорания.
Учитывая, что в ближайшие несколько лет мировой спрос удвоится, индустрии литиевых батарей явно предстоит работа по совершенствованию стандартов. Но немного осведомленности потребителей о передовых методах тоже не помешает.
Понимание Почему загорается литиевая батарея это первый шаг к безопасности. Если производители и пользователи будут проявлять все больше усердия, мы сможем быть уверены, что наши устройства не взорвутся в буквальном смысле слова!
