Veiligheid is een volwaardig ontwerpkenmerk met lithiumbatterijen, en met goede reden. Zoals we allemaal hebben gezien, maken de chemie en energiedichtheid waardoor lithium-ionbatterijen zo goed werken, ze ook ontvlambaar, dus als de batterijen defect raken, maken ze vaak een spectaculaire en gevaarlijke puinhoop.
Alle lithiumchemie is niet gelijk gemaakt. In feite zijn de meeste Amerikaanse consumenten, afgezien van liefhebbers van elektronica, slechts bekend met een beperkt aantal lithiumoplossingen. De meest voorkomende versies zijn opgebouwd uit formuleringen van kobaltoxide, mangaanoxide en nikkeloxide.
Laten we eerst een stap terug in de tijd doen. Lithium-ionbatterijen zijn een veel nieuwere innovatie en bestaan pas de laatste 25 jaar. In de loop van deze tijd zijn lithiumtechnologieën in populariteit toegenomen, omdat ze waardevol zijn gebleken bij het voeden van kleinere elektronica, zoals laptops en mobiele telefoons. Maar zoals u zich misschien herinnert uit verschillende nieuwsverhalen van de afgelopen jaren, hebben lithium-ionbatterijen ook de reputatie gekregen om in brand te vliegen. Tot voor kort was dit een van de belangrijkste redenen waarom lithium niet vaak werd gebruikt om grote accubanken te maken.
Maar toen kwam het langs lithiumijzerfosfaat (LiFePO4). Dit nieuwere type lithiumoplossing was inherent onbrandbaar, terwijl het een iets lagere energiedichtheid mogelijk maakte. LiFePO4-batterijen waren niet alleen veiliger, ze hadden ook veel voordelen ten opzichte van andere lithiumchemicaliën, vooral voor toepassingen met een hoog vermogen, zoals hernieuwbare energie.
Voordat we ingaan op de veiligheidskenmerken van lithiumijzerfosfaat, laten we eerst eens kijken hoe defecten aan lithiumbatterijen überhaupt optreden.
Lithium-ionbatterijen exploderen wanneer de batterij onmiddellijk volledig wordt opgeladen, of wanneer de vloeibare chemicaliën zich vermengen met vreemde verontreinigingen en ontbranden. Dit gebeurt meestal op drie manieren: fysieke schade, overladen of elektrolytstoring.
Als de interne afscheider of het laadcircuit bijvoorbeeld beschadigd is of defect is, zijn er geen veiligheidsbarrières om te voorkomen dat de elektrolyten samenvloeien en een explosieve chemische reactie veroorzaken, die vervolgens de batterijverpakking doet scheuren, de chemische slurry combineert met zuurstof en onmiddellijk ontsteekt alle componenten.
Er zijn een paar andere manieren waarop lithiumbatterijen kunnen ontploffen of in brand kunnen vliegen, maar thermische op hol geslagen scenario's zoals deze komen het meest voor. Veel voorkomend is echter een relatieve term, omdat lithium-ionbatterijen de meeste oplaadbare producten op de markt voeden, en het komt vrij zelden voor dat grootschalige terugroepacties of veiligheidsproblemen optreden.
Hoewel lithium-ijzerfosfaat (LiFePO4) -batterijen niet bepaald nieuw zijn, krijgen ze nu pas grip op wereldwijde commerciële markten. Hier volgt een kort overzicht van wat LiFePO4-batterijen veiliger maakt dan andere lithiumbatterijoplossingen.
LiFePO4-batterijen staan vooral bekend om hun sterke veiligheidsprofiel, het resultaat van een extreem stabiele chemie. Op fosfaat gebaseerde batterijen bieden een superieure chemische en mechanische structuur die niet tot onveilige niveaus oververhit raken. Zo wordt de veiligheid vergroot ten opzichte van lithium-ionbatterijen die zijn gemaakt van andere kathodematerialen.
Dit komt omdat de geladen en niet-geladen toestanden van LiFePO4 fysiek vergelijkbaar en zeer robuust zijn, waardoor de ionen stabiel blijven tijdens de zuurstofflux die optreedt naast laadcycli of mogelijke storingen. Over het geheel genomen is de ijzerfosfaat-oxidebinding sterker dan de kobalt-oxidebinding, dus als de batterij overladen is of onderhevig is aan fysieke schade, blijft de fosfaat-oxidebinding structureel stabiel; terwijl in andere lithiumchemie de bindingen beginnen af te breken en overmatige hitte vrij te geven, wat uiteindelijk leidt tot thermische weglopen.
Lithiumfosfaatcellen zijn onbrandbaar, wat een belangrijk kenmerk is bij verkeerd gebruik tijdens het opladen of ontladen. Ze zijn ook bestand tegen zware omstandigheden, of het nu ijskoud, verzengende hitte of ruw terrein is.
Wanneer ze worden blootgesteld aan gevaarlijke gebeurtenissen, zoals een botsing of kortsluiting, zullen ze niet exploderen of vlam vatten, waardoor de kans op letsel aanzienlijk wordt verkleind. Als u een lithiumbatterij selecteert en verwacht gebruik in gevaarlijke of onstabiele omgevingen, is LiFePO4 waarschijnlijk uw beste keuze.
De meeste LiFePO4-batterijen worden ook geleverd met een batterijbeheersysteem (BMS) met veel extra veiligheidsvoorzieningen, waaronder; bescherming tegen overstroom, overspanning, onderspanning en te hoge temperatuur en de cellen worden geleverd in een explosieveilige roestvrijstalen behuizing.
Het is ook vermeldenswaard: LiFePO4-batterijen zijn niet giftig, niet vervuilend en bevatten geen zeldzame aardmetalen, waardoor ze een milieubewuste keuze zijn. Loodzuur- en nikkeloxide-lithiumbatterijen brengen aanzienlijke milieurisico's met zich mee (vooral loodzuur, omdat interne chemicaliën de structuur van het team aantasten en uiteindelijk lekkage veroorzaken). Vergeleken met loodzuurbatterijen en andere lithiumbatterijen bieden lithium-ijzerfosfaatbatterijen aanzienlijke voordelen, waaronder verbeterde ontlading en oplaadefficiëntie, een langere levensduur en de mogelijkheid tot deep-cycle met behoud van prestaties. LiFePO4-batterijen hebben vaak een hoger prijskaartje, maar de veel betere kosten over de levensduur van het product, minimaal onderhoud en onregelmatige vervanging maken ze tot een waardevolle investering en een veiligere langetermijnoplossing.
Vragen? Alstublieft Neem contact op!
100% veilige betaling
