Miksi sähköiskujen tulkkumiset tapahtuvat? Kuinka 21700-akun turvallisuusnormit estävät räjähdysriskit

Nykyisin sähköiskut voidaan nähdä kaikkialla ympärillämme, lennättävästi kuljettaessa kaupungin katuja. Viime aikoina monet ihmiset ovat kuitenkin miettineet: akkujen tulipaloja. Selvitämmekö tarkemmin, mitä tapahtuu itse asiassa liittymällä niihin liittoon akkuun, jotka moottivat rakastamiamme sähköiskuja.

Yleiset syyt liitium-ion akkujen tulehduksiin sähkökätkissä

Litiiumionipatterit ovat sähköisten kätkelypolttoimittajina miljoonille sähkökätkelyille ympäri maailmaa. Ne tallentavat suuren määrän energiaa, mikä on hyvä, mutta tämä korkea energiatiheys tuo mukanaan myös joitakin potentiaalisia riskejä. Yksi pelottavimmista tilanteista on lämpötilakarkauma. Se on kuin kuumenevan dominoeffekti, joka voi johtaa tulipaloohon. Usein se alkaa sisäisellä lyhytsyksillä. Tälle lyhytsykselle on useita syitä. Ehkä akku on saanut fyysistä vahinkoa, kuten kun sähkökätkely kaatuu kovasti. Jotkut kerrat se johtuu valmistuspuutteista, koska kaikki akut eivät ole täydellisesti tehtyjä. Myös omat latausharjoituksemme näyttävät tärkeää roolia. Jos ylikorjaamme akun, ja se ylittää sen jännitesserajan, se aiheuttaa paljon stressiä pienille elektrokemiallisille soluille sisällä. Lisäksi, jos akku altistuu äärimmäisille lämpötiloille, olipa se kuinka kuumaa tai kylmää, se nopeuttaa sen ikäntymisprosessia. Jopa pieni puhdistus akun kotelossa voi olla iso ongelma. Se pieni reikä voi vahingoittaa erottimia anoodin ja katoodin välillä, luoden olosuhteet, jotka ovat herkkiä sparkkien syntymiselle.

21700-akkuen suunnittelun rooli tulenesteytyneisyydessä

Onneksi modernempi teknologia on tullut apuun. 21700 akkusolut tekevät osuutensa. Ne ovat keksineet kolme erittäin älykkäästä innovaatiota, joilla ratkaistaan juuri mainitsemamme turvallisuusongelmat. Ensinnäkin katso niiden kokoa ja muotoa. Ne ovat suurempia ja sylinterimuotoisia, halkaisijalla 21 mm ja korkeudella 70 mm. Vertailena vanhaan 18650-malliin tämä tekee ne rakenteellisesti vakaammiksi. Se on kuin rakentaa vankempi koti akkukomponentteille. Toiseksi ne ovat parantaneet katodia. Edistyneemmän nikkeli-kobalti-alumiini (NCA) -katodin käyttömerkintä tarkoittaa sitä, että akku pystyy paremmin käsittelemään lämpöä. Se pystyy jopa vastustamaan hajoamista lämpötiloissa, jotka saavuttavat 150°C. Tämä on valtava edistysaskel. Sitten on olemassa älykäs Akkujen Hallintajärjestelmä (BMS). Nämä ovat kuin akun pienet vartijat. Ne seuraavat jatkuvasti jokaisen yksittäisen akkusolun jännitettä real-aikaisessa tilanteessa. Joten, jos jännite nousee yhtäkkiä tai akku alkaa liikahvitella, BMS keskeyttää automaattisesti virtatoiminnon. Kaikkien näiden päivitysten yhdistelmä onnistui vähentämään epäonnistumisprosenttia enintään 40 % verrattuna akkuihin, joita käytimme aiemmin.

Käytännöllisiä vaiheita sähkökätköiden tulemisen riskin vähentämiseksi

Käyttämällä sähköiskulleja olemme myös tärkeässä roolissamme estääksemme näitä akun tulipaloja. On kolme yksinkertaista asiaa, joita voimme tehdä. Ensinnäkin, käytä aina valmistajan suosittelemaa lataimesta ja varmista, että se vastaa akun syöttöspesifikaatioita. Saattaa olla vaativa ajatella käyttää universaalilatainta, mutta ne eivät usein pysty säätämään jännitettä oikein. Se on kuin yrittää avata ovea väärällä avaimella. Se ei toimi ja saattaa jopa aiheuttaa ongelmia. Toiseksi, paikka, jossa tallennamme sähköiskullamme, on merkityksellinen. Tallenna ne kuivassa paikassa ja varmista, että lämpötila on hallittu, paras olisi alle 25°C. Tämä auttaa estämään sen, että akun sisällä oleva elektrolyysi vajoaa ulos. Viimeiseksi on erittäin käytännöllinen 80-20-lataussääntö. Älä anna akua ladata alle 20 %:iin, ja lopeta lataus kun se saavuttaa 80 %. Tämä auttaa vähentämään akupilkkojen stressiä. Jos et aio käyttää sähköiskullasi jonkin aikaa, kuten pitkään tallennettaessa, varmista, että akun lataus on 50 % ja tallenna se tulenkestävässä säiliössä. Monet tavalliset ajajat kuten me unohtavat usein tämän tärkeän vaiheen, mutta se todella voi tehdä suuren ero.

Miten turvallisuusvarmenteet varmistavat akun luotettavuuden

Kun mennään ostamaan sähkökätky, miten tiedämme, onko akku turvallinen? Tällöin tulevat kysymykseen kansainväliset todistukset, kuten UL 2271 ja UN 38.3. Nämä todistukset sisältävät erittäin ankarien testien prosessit liitiumion-akkuille. Esimerkiksi ne joutuvat alttiiksi 360-tunnin lämpötilakykliin, jonka mittaripisteet vaihtelevat äärimmäisesti kylmästä -40°C:iin kaikkiin asti kuumaan +70°C:een. He tekevät myös 48-tunnin korkeusyksikön simulaation, jotta nähdään, miten akku toimii eri olosuhteissa. Sitten on kynttiläajon testi, juuri sen nimen mukaisesti. He haluavat nähdä, pystyykö akku vastaamaan räjähtämättä näissä äärimmäisissä testeissä. Todistetut akut täytyy myös kestää 150 % nomineljännestä ilman, että ne vapauttavat vaarallisia kaasuja. Valmistajat, jotka saavat nämä todistukset, täytyy osoittaa, että akunsa kestää paljon stressiä. Ne täytyy vastata ylittämällä painekehikon, joka on yli 13 kilonewtonia, mikä on noin sama kuin keskikokoinen auto. Tämä tarkoittaa, että vaikka sähkökätky törmäisi, akun pitäisi edelleen säilyttää rakenteellinen kokonaisuutensa.

Tulevat innovaatiot akkuliiketoiminnassa

Tulevaisuus näyttää lupaavalta, kun kyseessä on sähkökärryjen akkujen turvallisuus. Olemassa olevat teknologiat ovat todella upeat. Esimerkiksi kiinteät tila-sähkölyönteitä kehitetään. Tämä on suuri edistysaskel, koska ne poistavat syttyvät nestekomponentit akusta. Asiantuntijat uskovat, että tämä voi vähentää tulipaloja merkittävästi 90%. On myös grafeeni-vahvistettuja erottimia. Ne ovat niin herkkisiä, että ne voivat havaita sisäisen painemuutoksen 300% nopeammin kuin nykyisillä materiaaleilla. Tämä tarkoittaa, että jos jotain menee pieleen, ne voivat sammuttaa akun aiemmin. Joissakin prototyypeissä käytetään tulenpoisauttamisgelieitä. Nämä geliflut aktivoituvat 100°C lämpötilalla ja peittävät vaurioituneet akkupiirikkeet tulenkestävällä aineella. Eikä tämä ole kaikki. Kehitetään myös tekoälyohjattuja latausalgoritmeja. Nämä algoritmit voidaan säätää sen mukaan, miten käytämme sähkökärrymiämme. Kaikkien näiden edistysten avulla pyritään melkoisten katastrofaalisesti epäonnistumisten hävinnyttämiseen vuoteen 2030 mennessä.