Γιατί συμβαίνουν τα φωτιά των e-scooter; Πώς τα πρότυπα ασφάλειας της βαταρίας 21700 εμποδίζουν τις εκρήξεις

Αυτές τις μέρες, τα ηλεκτρικά κινητήρια μπορούμε να τα δούμε παντού γύρω μας, να ταξιδεύουν μέσω των δρόμων της πόλης. Αλλά πρόσφατα, μια ερώτηση έχει παραμείνει στο μυαλό πολλών ανθρώπων: τα φωτιά των μπαταριών. Ας κάνουμε μια βαθιά διερεύνηση για να μάθουμε τι συμβαίνει ακριβώς με τα λιθιεμβατάρια που ενεργοποιούν τα αγαπημένα μας ηλεκτρικά κινητήρια.

Συνηθείς Αιτίες Πυρκαγιών Βαταριών Lithium-ion σε Ηλεκτρικά Κυμβάλα

Οι μπαταρίες λιθιού-ιόνα είναι η πηγή ενέργειας για εκατομμύρια ηλεκτρικά κυμβάντια σε όλο τον κόσμο. Αποθηκεύουν μεγάλο ύφος ενέργειας, που είναι κάτι καλό, αλλά αυτή η υψηλή πυκνότητα ενέργειας φέρνει και μερικά δυνητικά κινδύνια. Μια από τις πιο τρομακτικές καταστάσεις είναι η θερμική διαφυγή. Είναι σαν μια αλυσιδωτή αντίδραση υπερθέρμανσης που μπορεί να οδηγήσει σε πυρκαγιά. Συνήθως, ξεκινάει με ένα εσωτερικό κοντάκι. Υπάρχουν διάφορες αιτίες γι' αυτό το κοντάκι.Ίσως η μπαταρία να έχει υποστεί φυσική ζημιά, όπως όταν το ηλεκτρικό κυμβάντι πέφτει έντονα. Μερικές φορές, είναι λόγω παρατυπιών κατά την παραγωγή, γιατί όχι όλες οι μπαταρίες φτιάχνονται τέλεια. Επίσης, οι δικές μας συνήθειες φόρτισης έχουν κρίσιμο ρόλο. Αν υπερφορτώσουμε τη μπαταρία, κάνοντάς τη να υπερβεί τα όρια της άρσης, βάλλουμε μεγάλη έπισταση στα μικρά ηλεκτροχημικά κύτταρα μέσα της. Επιπλέον, αν η μπαταρία εκτίθεται σε ακραίες θερμοκρασίες, είτε είναι εξαιρετικά καυστικές είτε ψυχρές, επιταχύνει τη διαδικασία γηράσιμου της. Ακόμη και ένα μικρό τρύπημα στην κάλυψη της μπαταρίας μπορεί να είναι μεγάλο πρόβλημα. Αυτό το μικρό τρύπι μπορεί να ζημιώσει τον χωριστή μεταξύ του ανοδού και του κατοδού, δημιουργώντας συνθήκες που είναι προχωρημένες για σπαραγμούς.

Ο Ρόλος της Ανάπτυξης Βαταρίας 21700 στην Πρόληψη Πυρκαγιών

Ευτυχώς, η σύγχρονη τεχνολογία έχει παρέμβει για να βοηθήσει. Οι βαταρειακές κύλινδροι 21700 διαδραματίζουν τον ρόλο τους. Έχουν επινοήσει τρεις πολύ εξυπνές καινοτομίες για να αντιμετωπίσουν τα ζητήματα ασφάλειας που αναφέραμε. Πρώτον, κοιτάξτε το μέγεθος και τη μορφή τους. Είναι μεγαλύτεροι και κυλινδρικοί, με διάμετρο 21 mm και ύψος 70 mm. Σε σύγκριση με το παλιό μοντέλο 18650, αυτό τους κάνει πιο δομικά σταθερούς. Είναι σαν να κατασκευάζετε έναν αστειότερο σπίτιο για τα συστατικά της βαταρείας. Δεύτερον, έχουν βελτιώσει τον καθόδο. Η χρήση ενός προηγμένου καθόδου με υδρόχαλκο-κοβάλτο-άλυσι (NCA) σημαίνει ότι η βαταρεία μπορεί να αντιμετωπίσει καλύτερα τη θερμότητα. Μπορεί ακόμη και να αντισταθεί στη λύση σε θερμοκρασίες ως τα 150°C. Αυτή είναι μια μεγάλη βελτίωση. Τέλος, υπάρχει το έξυπνο Σύστημα Διαχείρισης Βαταρείας (BMS). Αυτά είναι σαν τα μικρά φύλακα της βαταρείας. Επιβλέπουν συνεχώς την άρση κάθε ξεχωριστού βαταρειακού κυλίνδρου σε πραγματικό χρόνο. Έτσι, αν η άρση αυξηθεί απότομα ή η βαταρεία ξεκινήσει να ζεσταίνει υπερβολικά, το BMS θα αποκόψει αυτόματα τη ροή της ισχύος. Όλες αυτές οι βελτιώσεις συνδυασμένες έχουν μειώσει με επιτυχία το ποσοστό αποτυχιών κατά μέχρι και το 40% σε σύγκριση με τις βαταρείες που χρησιμοποιούσαμε στο παρελθόν.

Πρακτικά βήματα για τη μείωση του κινδύνου φωτιών από τα e-scooter

Ως χρήστες ηλεκτρικών πατινοκάρων, διαδραματίζουμε επίσης σημαντικό ρόλο στην πρόληψη αυτών των κατακόσμων μπαταρίων. Υπάρχουν τρία απλά πράγματα που μπορούμε να κάνουμε. Πρώτον, πάντα χρησιμοποιείτε το φορτιστή που προτείνει ο κατασκευαστής και βεβαιωθείτε ότι αντιστοιχεί στις εισαγωγικές προδιαγραφές της μπαταρίας. Μπορεί να σας πειράξει να χρησιμοποιήσετε έναν ομοσπονδιακό φορτιστή, αλλά αυτοί οι φορτιστές συχνά δεν μπορούν να ρυθμίσουν σωστά την τάση. Είναι σαν να προσπαθείτε να ξεκλειδώσετε μια πόρτα με το λάθος κλειδί. Δεν θα λειτουργήσει και μπορεί ακόμη και να προκαλέσει προβλήματα. Δεύτερον, η θέση όπου αποθηκεύουμε τα ηλεκτρικά μας πατινοκάρια έχει σημασία. Αποθηκεύτε τα σε ξηρό μέρος και βεβαιωθείτε ότι η θερμοκρασία ελέγχεται, προτιμητικά κάτω από 25°C. Αυτό βοηθά να προληφθεί η διαρροή του ηλεκτρολύτη μέσα στη μπαταρία. Τέλος, υπάρχει μια πολύ πρακτική κανόνα 80-20 για την φόρτιση. Μην επιτρέπετε στη μπαταρία να εξαντληθεί κάτω από το 20% και σταματήστε τη φόρτιση όταν φτάσει στο 80%. Αυτό βοηθά να μειωθεί η τension στα κύτταρα της μπαταρίας. Εάν δεν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε το ηλεκτρικό σας πατινοκάρι για μια διάσταση, όπως για μακροχρόνια αποθήκευση, βεβαιωθείτε ότι η φόρτιση της μπαταρίας κρατάται στο 50% και αποθηκεύστε το σε ένα πυροασφαλές πλαστικό. Πολλοί συνηθισμένοι οδηγοί όπως εμείς συχνά παραθεωρούν αυτήν τη σημαντική φάση, αλλά πραγματικά μπορεί να κάνει μεγάλη διαφορά.

Πώς οι πιστοποιήσεις ασφαλείας εξασφαλίζουν την αξιοπιστία των βαταριών

Όταν πηγαίνουμε να αγοράσουμε ένα ηλεκτρικό μονοπάτι, πώς γνωρίζουμε αν η μπαταρία είναι ασφαλής; Εδώ εμφανίζονται διεθνείς πιστοποιήσεις όπως την UL 2271 και την UN 38.3. Αυτές οι πιστοποιήσεις έχουν πολύ αυστηρές διαδικασίες δοκιμών για λιθιεμβατάριες. Για παράδειγμα, υποβάλλουν τη μπαταρία σε κύκλο θερμοκρασίας 360 ωρών, που μεταβάλλεται από -40°C βαθειά κρύο ως +70°C βαθειά ζεστά. Διεξάγουν επίσης μια δοκιμή προσομοίωσης ύψους 48 ωρών για να δουν πώς αντιδρά η μπαταρία σε διάφορες συνθήκες. Υπάρχει επίσης η δοκιμή διεκπεραίωσης με καρφωτό, όπως δείχνει και το όνομά της. Θέλουν να δουν αν η μπαταρία μπορεί να αντέξει χωρίς εκρήξεις σε αυτές τις ακραίες δοκιμές. Οι πιστοποιημένες μπαταρίες πρέπει επίσης να μπορούν να αντέξουν 150% της καταχωρημένης άρσης χωρίς να απελευθερώνουν κανέναν επικίνδυνο αέρα. Οι κατασκευαστές που αποκτούν αυτές τις πιστοποιήσεις πρέπει να αποδείξουν ότι οι μπαταρίες τους μπορούν να αντέξουν σε μεγάλο βάρος. Πρέπει να ικανοποιούν ένα οριακό οριοθέτημα συμπίεσης πάνω από 13 κιλονεύτον, που είναι περίπου ίσο με το βάρος ενός μεσαίου μεγέθους αυτοκινήτου. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και αν το ηλεκτρικό μονοπάτι συγκρούσει, η μπαταρία θα πρέπει να διατηρήσει την αρχική της δομική ακεραιότητα.

Μέλλοντα καινοτομίες στην τεχνολογία ασφάλειας βαταρεών

Το μέλλον φαίνεται επαγγελματικό όσον αφορά την ασφάλεια των βαταριών ηλεκτρικών μοτοσικλέτων. Υπάρχουν μερικές εκπληκτικές νεοεμφανιζόμενες τεχνολογίες στο ορίζοντα. Για παράδειγμα, αναπτύσσονται κρυστάλλινες ηλεκτρολύτες. Αυτό είναι εξαιρετικό γιατί εliminate τα εύφλεκτα υγρά συστατικά στην βαταρία. Οι ειδικοί πιστεύουν ότι αυτό έχει τη δυνατότητα να μειώσει τον κίνδυνο πυρκαγιών κατά σημαντικά 90%. Υπάρχουν επίσης απομακρυντικοί διαφοριστές με ενσωμάτωση γραφένης. Είναι τόσο ευαίσθητοι ώστε να μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές εσωτερικής πίεσης 300% γρηγορότερα από τα υλικά που χρησιμοποιούμε τώρα. Αυτό σημαίνει ότι αν κάτι πάει λάθος, μπορούν να κλείσουν την βαταρία νωρίτερα. Μερικά πρωτότυπα χρησιμοποιούν ακόμη γκελ μεσικλειδιασμού. Αυτά τα γκελ ενεργοποιούνται σε 100°C και καλύπτουν τα βλάβες βαταρίες με ένα αντιπυρικό σύνθετο. Και αυτό δεν είναι όλα. Αναπτύσσονται επίσης αλγόριθμοι φόρτισης με ιδιότητα AI. Αυτοί οι αλγόριθμοι μπορούν να επιστηθούν σύμφωνα με τον τρόπο που χρησιμοποιούμε τις ηλεκτρικές μας μοτοσικλέτες. Με όλες αυτές τις προόδους, το στόχο είναι να σχεδιαστούν σχεδόν εξαφάνιση των καταστροφικών αποτυχιών των βαταριών μέχρι το 2030.