Waarom Komt het tot Branden van Elektrische Scooters? Hoe Veiligheidsnormen voor 21700 Batterijen Explodingen Voorkomen

Deze dagen kun je elektrische scooters overal om je heen zien, ze suizen door de straten van de stad. Maar onlangs speelt er een vraag in het hoofd van veel mensen: batterijbranden. Laten we eens goed kijken wat er precies aan de hand is met de lithium-ion batterijen die onze geliefde elektrische scooters aandrijven.

Gemeenschappelijke oorzaken van lithium-ion batterijbranden in elektrische scooters

Lithium-ijon batterijen zijn de stroombron voor miljoenen elektrische scooters wereldwijd. Ze slaan een groot aantal energie op, wat fantastisch is, maar deze hoge energiedichtheid gaat ook gepaard met enkele potentiële risico's. Een van de meest angstaanjagende situaties is thermische uitkomst. Het is alsof er een dominoeffect van oververhitting plaatsvindt dat kan leiden tot een brand. Meestal begint het met een interne kortsluiting. En er zijn verschillende redenen voor deze kortsluiting. Misschien heeft de batterij fysieke schade geleden, zoals wanneer de elektrische scooter een harde val maakt. Soms komt het door productiefouten omdat niet alle batterijen perfect gemaakt zijn. Ook onze eigen oplaadgewoontes spelen een belangrijke rol. Als we de batterij te lang opladen, waardoor hij zijn spanningsgrens overschrijdt, zet dat veel stress op de kleine elektrochemische cellen binnenin. Daarnaast versnelt blootstelling aan extreme temperaturen, of het nu extreem warm of koud is, het ouderwordingsproces. Zelfs een klein gat in de batterijhuls kan een groot probleem zijn. Dat kleine gat kan de scheidingslaag tussen de anode en de kathode beschadigen, waardoor er omstandigheden ontstaan die vatbaar zijn voor vonken.

De rol van de 21700-batterijontwerp bij brandpreventie

Gelukkig heeft moderne technologie een stap naar voren gezet om te helpen. De 21700 accucellen spelen hier hun rol in. Ze hebben drie zeer slimme innovaties bedacht om de veiligheidsproblemen aan te pakken waarover we zojuist spraken. Ten eerste, kijk eens naar hun grootte en vorm. Ze zijn groter en cilindrisch, met een diameter van 21 mm en een hoogte van 70 mm. In vergelijking met het oude 18650-model maakt dit ze structureel stabielere. Het is alsof je een steviger huis bouwt voor de accubestanddelen. Ten tweede hebben ze de kathode verbeterd. Het gebruik van een geavanceerde nikkel-cobalt-aluminium (NCA) kathode betekent dat de accu beter tegen hitte kan. Hij kan zelfs ontbinding weerstaan bij temperaturen tot 150°C. Dit is een enorme verbetering. En dan is er nog het intelligente Battery Management System (BMS). Deze zijn als de kleine bewakers van de accu. Ze monitoren continu de spanning van elke individuele accucel in real-time. Dus, als de spanning plotseling stijgt of de accu begint te oververhitten, zal het BMS automatisch de stroomvoorziening uitschakelen. Al deze upgrades samen hebben erin geslaagd de uitvalsherkans met tot wel 40% te verminderen ten opzichte van de accu's die we in het verleden gebruikten.

Praktische stappen om het risico van e-scooter branden te verminderen

Als gebruikers van elektrische scooters spelen wij ook een belangrijke rol in het voorkomen van deze batterijbranden. Er zijn drie eenvoudige dingen die we kunnen doen. Ten eerste, gebruik altijd de oplader die door de fabrikant wordt aanbevolen en zorg ervoor dat deze overeenkomt met de invoerspecificaties van de batterij. Je bent misschien geneigd om een universele oplader te gebruiken, maar deze opladers kunnen vaak de spanning niet goed reguleren. Het is alsof je probeert een deur te openen met de verkeerde sleutel. Het werkt niet en kan zelfs problemen veroorzaken. Ten tweede, de plek waar we onze elektrische scooters opbergen maakt uit. Bewaar ze in een droge plek en zorg ervoor dat de temperatuur gereguleerd wordt, liefst onder de 25°C. Dit helpt om te voorkomen dat het elektrolyaat binnenin de batterij lekt. Tot slot, er is een erg praktische 80-20 oplaadregel. Laat de batterij niet onder de 20% runnen en stop met opladen wanneer deze 80% bereikt. Dit helpt om de spanning op de batterijcellen te verminderen. Als je de elektrische scooter niet van plan bent te gebruiken voor een tijdje, zoals bij langdurige opslag, zorg ervoor dat de batterijoplaading op 50% wordt gehouden en bewaar hem in een vuurbestendige container. Veel gewone berijders zoals wij negeren vaak deze belangrijke stap, maar het kan echt een groot verschil maken.

Hoe veiligheids-certificaten de betrouwbaarheid van batterijen waarborgen

Wanneer we gaan kopen voor een elektrische scooter, hoe weten we of de batterij veilig is? Daar komen internationale certificaten zoals UL 2271 en UN 38.3 mee in beeld. Deze certificaten hebben zeer strikte testprocedures voor lithium-ion-batterijen. Bijvoorbeeld, ze onderwerpen de batterij aan een temperatuurcyclus van 360 uur, variërend van extreem koud -40°C tot warm +70°C. Ze voeren ook een hoogte-simulatie van 48 uur uit om te zien hoe de batterij presteert onder verschillende omstandigheden. Dan is er de nagel-penetratietest, net zoals zijn naam suggereert. Ze willen zien of de batterij een explosie kan weerstaan bij deze extreme tests. Gecertificeerde batterijen moeten ook in staat zijn om 150% van de nominale spanning te verdragen zonder gevaarlijke gassen vrij te laten. Fabrikanten die deze certificaten verkrijgen, moeten aantonen dat hun batterijen veel stress kunnen verdragen. Ze moeten een compressiedrempel van meer dan 13 kilonewtons halen, wat ongeveer gelijk is aan het gewicht van een mid-sized auto. Dit betekent dat zelfs als de elektrische scooter een ongeluk krijgt, de batterij haar structurele integriteit nog steeds moet behouden.

Toekomstige innovaties in batterijveiligheidstechnologie

De toekomst ziet er beloven uit als het gaat om de veiligheid van elektrische scooterbatterijen. Er zijn enkele opmerkelijke komende technologieën in zicht. Bijvoorbeeld, vaste-staat elektrolyten worden ontwikkeld. Dit is geweldig omdat ze de brandbare vloeistoffen in de batterij elimineren. Experts geloven dat dit het vuurrisico met een aanzienlijke 90% kan verminderen. Er zijn ook grafieen-versterkte scheiders. Ze zijn zo gevoelig dat ze interne drukveranderingen 300% sneller kunnen detecteren dan de materialen die we nu gebruiken. Dit betekent dat als er iets misgaat, ze de batterij eerder kunnen uitschakelen. Sommige prototypes gebruiken zelfs brandblussende gels. Deze gels activeren bij 100°C en bedekken de beschadigde batterijcellen met een vuurwerende stof. En dat is nog niet alles. AI-gerichte oplaadalgoritmes worden ook ontwikkeld. Deze algoritmes kunnen worden aangepast aan de manier waarop we onze elektrische scooters gebruiken. Met al deze vooruitgang is het doel om katastrofale batterijmislukkingen tegen 2030 bijna te elimineren.