Pourquoi les incendies de trottinettes électriques se produisent-ils ? Comment les normes de sécurité des batteries 21700 empêchent les explosions

De nos jours, les trottinettes électriques peuvent être vues partout autour de nous, filant à travers les rues de la ville. Mais récemment, une question trotte dans l'esprit de beaucoup de gens : les incendies de batteries. Plongeons plus en profondeur pour découvrir ce qui se passe exactement avec les batteries lithium-ion qui alimentent nos chers scooters électriques.

Causes fréquentes des incendies de batteries lithium-ion dans les trottinettes électriques

Les batteries au lithium-ion sont la source d'alimentation pour des millions de trottinettes électriques dans le monde. Elles stockent une grande quantité d'énergie, ce qui est excellent, mais cette haute densité énergétique comporte également certains risques potentiels. L'une des situations les plus effrayantes est l'échappement thermique. C'est comme un effet domino de surchauffe qui peut entraîner un incendie. Généralement, cela commence par un court-circuit interne. Et il existe diverses raisons pour ce court-circuit. Peut-être que la batterie a subi des dommages physiques, comme lorsque la trottinette électrique fait une chute brutale. Parfois, c'est dû à des défauts de fabrication parce que toutes les batteries ne sont pas fabriquées parfaitement. De plus, nos habitudes de charge jouent un rôle important. Si nous surchargeons la batterie, en faisant dépasser sa limite de tension, cela mettra beaucoup de stress sur les petites cellules électrochimiques à l'intérieur. De plus, si la batterie est exposée à des températures extrêmes, qu'il fasse très chaud ou très froid, cela accélérera son processus de vieillissement. Même un petit trou dans l'enveloppe de la batterie peut poser un gros problème. Ce petit trou peut endommager le séparateur entre l'anode et la cathode, créant des conditions propices aux étincelles.

Le rôle de la conception de la batterie 21700 dans la prévention des incendies

Heureusement, la technologie moderne est venue en aide. Les cellules de batterie 21700 jouent leur rôle. Elles ont apporté trois innovations très ingénieuses pour répondre aux problèmes de sécurité que nous venons de mentionner. D'abord, regardez leur taille et leur forme. Elles sont plus grandes et cylindriques, avec un diamètre de 21 mm et une hauteur de 70 mm. Comparées au modèle 18650 ancien, cela les rend plus stables sur le plan structurel. C'est comme construire une maison plus solide pour les composants de la batterie. Deuxièmement, elles ont amélioré le cathode. L'utilisation d'un cathode avancé en nickel-cobalt-aluminium (NCA) signifie que la batterie peut mieux gérer la chaleur. Elle peut même résister à la décomposition à des températures aussi élevées que 150°C. C'est une amélioration considérable. Ensuite, il y a le système intelligent de gestion de batterie (BMS). Ceux-ci sont comme les petits gardiens de la batterie. Ils surveillent continuellement la tension de chaque cellule individuelle en temps réel. Donc, si la tension augmente soudainement ou si la batterie commence à surchauffer, le BMS coupera automatiquement l'alimentation. Toutes ces améliorations combinées ont réussi à réduire le taux de défaillance de 40 % par rapport aux batteries que nous utilisions auparavant.

Étapes pratiques pour réduire le risque d'incendies de trottinettes électriques

En tant qu'utilisateurs de trottinettes électriques, nous jouons également un rôle important dans la prévention des incendies de batteries. Il y a trois choses simples que nous pouvons faire. Premièrement, utilisez toujours le chargeur recommandé par le fabricant et assurez-vous qu'il correspond aux spécifications d'entrée de la batterie. Vous pourriez être tenté d'utiliser un chargeur universel, mais ces chargeurs ne peuvent souvent pas réguler correctement la tension. C'est comme essayer de déverrouiller une porte avec la mauvaise clé. Ça ne fonctionnera pas et pourrait même causer des problèmes. Deuxièmement, l'endroit où nous stockons nos trottinettes électriques est important. Stockez-les dans un endroit sec et assurez-vous que la température est contrôlée, de préférence en dessous de 25°C. Cela aide à empêcher l'électrolyte à l'intérieur de la batterie de fuir. Enfin, il existe une règle pratique de chargement 80-20. N'autorisez pas la batterie à descendre en dessous de 20 %, et arrêtez de charger lorsqu'elle atteint 80 %. Cela aide à réduire la contrainte sur les cellules de la batterie. Si vous ne prévoyez pas d'utiliser la trottinette électrique pendant un certain temps, comme pour un stockage à long terme, assurez-vous que la charge de la batterie est maintenue à 50 % et stockez-la dans un conteneur ignifuge. De nombreux conducteurs ordinaires comme nous négligent souvent cette étape importante, mais elle peut vraiment faire une grande différence.

Comment les certifications de sécurité garantissent la fiabilité des batteries

Lorsque nous allons acheter un scooter électrique, comment savoir si la batterie est sûre ? C'est là que les certifications internationales comme UL 2271 et UN 38.3 entrent en jeu. Ces certifications comportent des procédures de test très strictes pour les batteries au lithium-ion. Par exemple, elles soumettent la batterie à un cycle de température de 360 heures, variant du froid extrême -40°C jusqu'au chaud +70°C. Elles effectuent également une simulation d'altitude de 48 heures pour voir comment la batterie se comporte dans différentes conditions. Il y a aussi le test de pénétration par clou, comme son nom l'indique. Ils veulent voir si la batterie peut résister à l'explosion lors de ces tests extrêmes. Les batteries certifiées doivent également pouvoir supporter 150 % de la tension nominale sans libérer de gaz dangereux. Les fabricants qui obtiennent ces certifications doivent prouver que leurs batteries peuvent résister à beaucoup de stress. Ils doivent atteindre un seuil de compression de plus de 13 kilonewtons, ce qui est approximativement équivalent au poids d'une voiture de taille moyenne. Cela signifie qu'en cas de crash du scooter électrique, la batterie devrait tout de même conserver son intégrité structurelle.

Innovations futures dans la technologie de sécurité des batteries

L'avenir semble prometteur en ce qui concerne la sécurité des batteries des trottinettes électriques. Il existe certaines technologies émergentes incroyables à l'horizon. Par exemple, des électrolytes solides sont en cours de développement. C'est excellent car ils éliminent les composants liquides inflammables de la batterie. Les experts estiment que cela a le potentiel de réduire le risque d'incendie de manière significative de 90 %. Il y a également des séparateurs renforcés par du graphène. Ils sont tellement sensibles qu'ils peuvent détecter les changements de pression interne 300 % plus vite que les matériaux que nous utilisons actuellement. Cela signifie que si quelque chose ne va pas, ils peuvent éteindre la batterie plus tôt. Certains prototypes utilisent même des gels extincteurs. Ces gels s'activent à 100°C et recouvrent les cellules de la batterie endommagée avec un composé ignifuge. Et ce n'est pas tout. Des algorithmes de charge pilotés par l'IA sont également en développement. Ces algorithmes peuvent être ajustés en fonction de la manière dont nous utilisons nos trottinettes électriques. Avec toutes ces avancées, l'objectif est de presque éliminer les défaillances catastrophiques des batteries d'ici 2030.