Miért történnek az e-scooter tűzveszélyek? Hogyan prevenciálják a 21700 akkumulátor biztonsági szabványai az explóziókat

Ma napjainkban, az elektrikus járműveket mindenütt láthatóak körülöttünk, amik átvágják a városi utakat. De legutóbb egy kérdés foglalkoztat sokan közülünk: az akkumulátor tűzök. Nézzünk meg mélyre, hogy pontosan mit okoz a litium-ion akkumulátorokkal kapcsolatos problémák, amik hajtják a kedvelt elektrikus járműveinket.

A villamos szkúterek lithium-ion akkumulátorai tűzének gyakori okai

A litium-ion akkumulátorok a világ milliói elektromos kocsi számára a tápegységet adják. Nagy mennyiségű energiát tárolnak, ami nagyon jó, de ez a magas energia-sűrűség néhány potenciális kockázattal is jár. Az egyik legfélhetőbb helyzet a hőmérsékleti elszivárgás. Olyan, mint egy dominóeffektusú túlmeleglés, amely tűzhez vezethet. Általában belső rövidzáródással kezdődik. És vannak különféle okai ennek a rövidzáródásnak. Talán fizikai károsodást szenvedett az akkumulátor, például amikor az elektromos kocsi erős esést szenved. Néha gyártási hibák miatt van, mivel nem minden akkumulátor tökéletesen készül. Saját töltési szokásaink is fontos szerepet játszanak. Ha túlzottan töltjük az akkumulátort, és meghaladja feszültségi határát, nagy terhet rakhatsz a belüli kis elektrokémiai cellákon. Emellett, ha az akkumulátort extrém hőmérsékleteknek vetítjük ki, akár túlmeleges vagy túlsztípus körülmények között, gyorsabban öregséget fog. Még egy apró lyuk az akkumulátor rekeszén is jelentős problémát okozhat. Az apró lyuk károsíthatja azt a szétválasztót, amely a katód és az anód között található, olyan feltételeket teremtve, amelyek lángzatokhoz vezethetnek.

A 21700 akkumulátor tervezésének szerepe a tűzelődésben

Hagyjuk, hogy a modern technológia segítséget nyújtson. A 21700 akkumulátorcellák is részt vesznek ebben. Három nagyon okos innovációt fejlesztettek ki az említett biztonsági problémák megoldására. Először is, nézzük meg méretüket és alakjukat. Nagyobbak és hengerg formedűek, 21 mm átmérővel és 70 mm magassággal. Ez összehasonlítva az régi 18650-as modellrel strukturálisan stabilebbek teszi őket. Olyan, mintha erősebb házat építenénk az akkumulátor komponensek számára. Másodszor, javították a katódjukat. Az előrehaladott nikkel-kobalt-aluminium (NCA) katód használatával az akkumulátor jobban bírja a hőt. Akár 150°C-os hőmérsékletig ellenállhat a bomlásnak. Ez egy jelentős fejlesztés. Végül van még a intelligens Akkumulátormenedzsmenti Rendszer (BMS). Ezek olyan, mint a kis védők az akkumulátorokért. Folyamatosan figyelik minden egyes akkumulátorcella feszültségét valós időben. Tehát, ha a feszültség hirtelen növekszik vagy az akkumulátor túlmeleged, a BMS automatikusan kiszabja a tápegységet. Ezek a fejlesztések kombináltan sikerrel csökkentették a hibakeresési arányt maximum 40%-kal az eddig használt akkumulátorokhoz képest.

Praktikus lépések az e-scooter tűzveszély csökkentésére

Mi, az elektrikus járművek felhasználói, szintén játszunk fontos szerepet ezek a tűzök elkerülésében. Három egyszerű dolgot tehetünk. Először is, mindig azt a töltőt használjuk, amelyet a gyártó ajánl, és ellenőrizze, hogy illeszkedik-e a akkumulátor bemeneti specifikációihoz. Megkésztethet, hogy egy univerzális töltőt használjon, de ezek a töltők gyakran nem képesek megfelelően szabályozni a feszültséget. Olyan, mintha egy hibás kulccsal próbálna kinyitni egy ajtót. Nem fog működni, és akár problémákat is okozhat. Másodszor, az hely, ahol az elektrikus járműveket tároljuk, számít. Tárolja őket egy száraz helyen, és győződjön meg arról, hogy a hőmérséklet szabályozott, legjobb lenne 25°C alatt. Ez segít megakadályozni, hogy az akkumulátor belső elektrolit ne szivárgjon. Végül van egy nagyon praktikus 80-20 töltési szabály. Ne engedje, hogy az akkumulátor teljesen lehulljon 20%-al, és állítsa le a töltést, amikor 80%-ra töltött. Ez csökkenti az akkumulátorcellákra kivetett terheket. Ha nem tervezi az elektrikus jármű használatát egy ideig, például hosszú távú tárolás esetén, győződjön meg arról, hogy az akkumulátor töltése 50% marad, és tárolja tűzvédelmi tárolóban. Sok olyan átlagos járművezető, mint mi, figyelmen kívül hagyja ezt a fontos lépést, de valójában nagy különbséget tehet.

Hogyan garantálják a biztonsági tanúsítványok a töltőmérföldös hűségét

Amikor egy elektromos járművet vásárolunk, hogyan tudjuk, hogy a akkumulátor biztonságos? Itt játssza a szerepet az olyan nemzeti tanúsítványok, mint a UL 2271 és a UN 38.3. Ezek a tanúsítványok nagyon szigorú tesztelési eljárásokat írnak elő a litium-ió akkumulátorokra. Például azzal a teszteléssel, amikor az akkumulátort 360 órás hőmérsékleti ciklusba tesszük, amely -40°C-től +70°C-ig terjed. Ezen kívül 48 órás magassági simulációt is végeznek, hogy megnézzék, hogyan viselkedik az akkumulátor különböző feltételek között. Van még a gyűrós átmenetes teszt, épp ahogy a neve azt is jelezi. Akarják megvizsgálni, hogy az akkumulátor képes-e robbanás nélkül túlni ezeket a szélsőséges teszteket. A tanúsított akkumulátoroknak képuket kell bírniak a névleges feszültség 150%-ánál is annyi idő alatt, hogy ne engedjenek ki bármilyen veszélyes gázokat. A gyártóknak, akik ezeket a tanúsítványokat szerzik meg, bizonyítaniuk kell, hogy az akkumulátorok jelentős stressznek bírnak. Meg kell felelniük egy tömörítési küszöbértéknél, ami több mint 13 kilonju-tonna, ami kb. egy közepes méretű autó súlyához tartozik. Ez azt jelenti, hogy akár ha az elektrikus járműveszett, az akkumulátor továbbra is strukturálisan integritástartó marad.

Jövőbeli fejlesztések a töltőbiztonsági technológiában

A jövő remeklátású, amikor az elektrikus járművek akkumulátorainak biztonságáról van szó. Néhány fantasticum új technológia vár ráttunk a jövőben. Például a szilárd anyagú elektrolitok fejlesztésére koncentrálunk. Ez nagyszerű, mivel kizárja az akkumulátorban lévő tűzveszélyes folyadékokat. A szakemberek szerint ez csökkenteni tudja a tűz kockázatot jelentős 90%-kal. Grafén-felerősített szeparátorok is kidolgozás alatt állnak. Ezek olyan érzékenyek, hogy képesek belső nyomás-változásokat 300%-kal gyorsabban észlelni, mint amilyen anyagokat most használunk. Ez azt jelenti, hogy ha valami elromlik, akkor korábban tudják leállítani az akkumulátort. Néhány prototípus akár tűzoltó gelleteket is alkalmaz, amelyek 100°C-on aktiválnak és tüzelés-ellenes anyaggal borítják be a sérült akkumulátorcellákat. És még nem is mindent mondtunk. Mesterséges intelligenciát (MI-t) hajtató töltési algoritmusok is kidolgozás alatt vannak. Ezek az algoritmusok testreszabhatók az elektrikus járműveink használati módszereihez. Mindezekkel a fejlődésekkel a cél az, hogy majdnem teljesen kivégezzük a katastrofális akkumulátor-hibákat 2030-ra.