Hvorfor skjer branner på e-sykler? Hvordan forhindre eksplosjoner med 21700-batterisikkerhetsstandarder

I dag kan man se elektriske scooter overalt omkring oss, som surrer gjennom byens gater. Men nylig har et spørsmål hulpet seg fast i mange menneskers tanker: batteribranner. La oss ta en dykk ned i hva som egentlig skjer med de lithiumionbatteriene som driver våre elskede elektriske scooter.

Vanlige årsaker til lithiumionbatteribranner i elektriske scooter

Lithium-jon batterier er strøkilden for millioner av elektriske scooter over hele verden. De lagrer en stor mengde energi, som er bra, men denne høy energidensiteten følger også med noen potensielle risikoer. En av de mest skremmende situasjonene er termisk løp. Det er som en dominoeffekt av overoppvarming som kan føre til ild. Vanligvis begynner det med en intern kortsluting. Og det finnes flere grunner til denne kortslutingen. Kanskje har batteriet lidd fysisk skade, som når den elektriske scooter får et hardt fall. Iblandt skyldes det produksjonsfeil fordi ikke alle batterier blir fullstendig riktig laget. ogsaa spiller våre egne opladningsvaner en viktig rolle. Hvis vi overlader batteriet, gjør det at det overskrider sitt spenningsgrenseverdi, vil det sette mye stress på de små elektrokjemiske celle inni. I tillegg, hvis batteriet blir utsatt for ekstreme temperaturer, uansett om det er ekstremt varmt eller kaldt, vil det akselerere dets aldrende prosess. Selv en liten perforasjon i batterihuset kan være et stort problem. Den lille hull kan skade separatoren mellom anoden og katoden, oppretter forhold som er nøyaktig rett for å utløse sprakk.

Rollen til 21700-batteridesign i brannforebygging

Fortunat nok har moderne teknologi trådt inn for å hjelpe. De 21700 battericellene spiller sin rolle. De har kommet med tre veldig smarte innovasjoner for å håndtere de sikkerhetsproblemer vi nettopp nevnte. For det første, kikke på størrelsen og formen deres. De er større og sylindriske, med en diameter på 21 mm og en høyde på 70 mm. I sammenligning med den gamle 18650-modellen gjør dette dem mer strukturelt stabile. Det er som å bygge et sterkere hus for batterikomponentene. For det andre har de forbedret katoden. Ved å bruke en avansert nikkel-kobber-aluminium (NCA)-katode kan batteriet bedre klare varme. Det kan faktisk motstå nedbryting ved temperaturer opp til 150°C. Dette er en enorm forbedring. Og så er det den smarte Batteri-Administrasjonssystemet (BMS). Disse er som de lille vogne av batteriet. De overvåker kontinuerlig spenningen i hver enkelt battericelle i sanntid. Så hvis spenningen plutselig øker eller batteriet begynner å overtape, vil BMS automatisk skru av strømforsyningen. Alle disse oppgraderingene kombinert har redusert feilrate med opp til 40% i forhold til de batteriene vi brukte tidligere.

Praktiske trinn for å redusere risikoen for branner på e-scootere

Som brukere av elektriske scooter, spiller vi også en viktig rolle i å forhindre disse batteri-brannene. Det er tre enkle ting vi kan gjøre. Først, alltid bruk den lader som anbefales av produsenten og sørg for at den passer til batteriets inngangsspesifikasjoner. Du kan være fristet til å bruke en universell lader, men disse ladere kan ofte ikke regulere spenningen riktig. Det er som å prøve å låse opp en dør med feil nøkkel. Det vil ikke fungere og kan til og med forårsake problemer. Andre, stedet hvor vi lagrer våre elektriske scooter teller. Lag dem i et tørt sted og sørg for at temperaturen er kontrollert, foretrekk under 25°C. Dette hjelper å forhindre elektrolyten inne i batteriet fra å lekke. Til slutt, det finnes en veldig praktisk 80-20-ladingsregel. Ikke la batteriet gå ned under 20%, og stop ladningen når den når 80%. Dette hjelper å redusere belastningen på battericellene. Hvis du ikke planlegger å bruke elektrisk scooter i en stund, for eksempel ved langtidslagring, sørg for at batteriladningen holdes på 50% og lagre den i en ildfast beholder. Mange vanlige kjørere som oss overser ofte denne viktige trinnet, men det kan virkelig gjøre en stor forskjell.

Hvordan sikkerhetssertifiseringer garanterer batterietydighet

Når vi skal kjøpe en elektrisk scooter, hvordan vet vi om batteriet er sikkert? Der kommer internasjonale sertifiseringer som UL 2271 og UN 38.3 inn i bilde. Disse sertifiseringene har veldig strikte tester for lithiumjon-batterier. For eksempel eksponerer de batteriet for en temperaturcyklus på 360 timer, fra ekstremt kalde -40°C helt opp til varme +70°C. De utfører også en høydesimulering på 48 timer for å se hvordan batteriet presterer under ulike forhold. Deretter er det nagelinnstrikktesten, akkurat som navnet antyder. De ønsker å se om batteriet kan motstå eksplosjoner under disse ekstreme testene. Sertifiserte batterier må også kunne tåle 150% av den ratede spenningen uten å frigjøre farlige gasser. Produsenter som får disse sertifiseringene må bevise at deres batterier kan tåle mye stress. De må oppfylle en kompressjonsgrense på over 13 kilonewtoner, som omtrent tilsvarer vekten til et mellomstore bil. Dette betyr at selv om elektriske scooteren krasjer, bør batteriet fortsatt beholde sin strukturelle integritet.

Framtidens innovasjoner innen batterisikkerhetsteknologi

Framtiden ser lovende ut når det gjelder sikkerheten til batteriene i elektriske scooter. Det kommer noen fantastiske nyteknologier på horisonten. For eksempel utvikles fasttilstandselektrolyter. Dette er bra fordi de fjerner de flammebare væskekomponentene i batteriet. Ekspertene tror dette har potensial til å redusere brannrisikoen med en betydelig 90%. Det finnes også grafenforsterkede separatorene. De er så følsomme at de kan oppdage interne trykkendringer 300% raskere enn materialene vi bruker nå. Dette betyr at hvis noe går galt, kan de slå av batteriet tidligere. Noen prototyper bruker til og med brannslukkingsgeler. Disse gelene aktiveres ved 100°C og dekker de skadde battericellene med et brannhemmende sammensetning. Og det er ikke alt. AI-drevne opladingsalgoritmer utvikles også. Disse algoritmene kan justeres etter hvordan vi bruker elektriske scooter. Med alle disse fremdriftene, er målet å nesten eliminere katastrofale batterifeil ved 2030.