Zašto se gori e-skuteri? Kako standardi sigurnosti baterije 21700 sprečavaju eksplozije

Данас, електрични скутери можемо видети свуда око нас, брзо пролазећи кроз улице града. Међутим, неодамн је се појавила питање које мучи много људи: пожареви батерија. Хајде да пронађемо шта се тачно дешава са литијум-ионским батеријама које обезбеђују енергију нашим возакљученим електричним скутерима.

Uobičajene uzroke vatre baterija od litijum-iona u električnim skuterima

Lithij-ionske baterije su izvor snage za milione električnih skuterova širom sveta. One čuvaju veliki iznos energije, što je odlično, ali ova visoka gustina energije donosi i neke potencijalne rizike. Jedna od najstrašnijih situacija je termodinamička eskalacija. To je poput domina efekta pregravanja koje može dovesti do vatre. Obično počinje unutrašnjim kratkim spojem. Postoji više razloga za taj kratki spoj. Možda je baterija patila fizičku štetu, kao što se dešava kada električni skuter pade. Ponekad je to posledica proizvodnih defekata, jer nisu sve baterije savršeno izrađene. Takođe, naše navike u punjenju igraju važnu ulogu. Ako prepunimo bateriju, što znači da premašujemo njen granični napon, stavlja se veliki pritisak na male elektrohimikalne ćelije unutar nje. Uz to, ako je baterija izložena ekstremnim temperaturama, bilo da je prekomerna topla ili hladna, ubrzavaće se proces starenja. Čak i mali šupak na omotu baterije može biti veliki problem. Taj maleni otvor može oštetiti separator između anoda i katode, stvarajući uslove koji su podložni iskri.

Uloga dizajna baterije 21700 u sprečavanju požara

Na sreću, savremena tehnologija je odlazila u pomoć. Baterijske ćelije 21700 igraju svoju ulogu. Dosle su do tri veoma pametne inovacije kako bi rešile bezbednosne probleme o kojima smo upravo govorili. Prvo, pogledajte na njihovu veličinu i oblik. Veće su i cilindrične, sa prečnikom od 21 mm i visinom od 70 mm. U poređenju sa starijom modelom 18650, to ih čini strukturno stabilnijim. To je kao da izgrađujete čvršću kuću za komponente baterije. Drugo, poboljšale su katedu. Korišćenjem napredne nikl-kobalt-aluminijumske (NCA) katede, baterija može bolje rukovati sa toplinom. Može čak otpireti dekompoziciju pri temperaturama do 150°C. Ovo je ogromno poboljšanje. Zatim postoji pametan Sistem upravljanja baterijom (BMS). Oni su poput malih čuvara baterije. Neprestano prate napon svake pojedinačne baterijske ćelije u realnom vremenu. Dakle, ako se napon naglo poveća ili ako baterija počne da previše greje, BMS će automatski isključiti snabdevanje energijom. Sve ove nadogradnje uzastopno su uspešno smanjile stopu neuspeha za do 40% u poređenju sa baterijama koje smo koristili u prošlosti.

Практични кораци за смањивање ризика од гасенија е-скутера

Kao korisnici električnih skuterova, mi takođe igravamo važnu ulogu u sprečavanju ove vrste gorišta baterija. Postoji tri jednostavna koraka koja možemo da uradimo. Prvo, uvijek koristite napajanje koje preporučuje proizvođač i osigurajte da odgovara ulaznim specifikacijama baterije. Možda vas privabi da koristite univerzalno napajanje, ali ta napajanja često ne mogu pravilno regulisati napetost. To je kao pokušaj otvaranja vrata pogrešnim ključem. Neće raditi i može uzrokovati probleme. Drugo, mjesto gdje čuvamo naše električne skutere ima značenje. Čuvajte ih na suhom mestu i osigurajte da temperatura bude kontrolisana, najbolje ispod 25°C. Ovo pomaže da se spreči izlivanje elektrolita iz unutra baterije. Na kraju, postoji veoma praktično 'pravilo 80-20' za punjenje. Nemojte dopustiti da se baterija ispuni ispod 20%, a prestanite s punjenjem kada dosegne 80%. Ovo pomaže da se smanji stres na celije baterije. Ako ne planirate koristiti električni skuter neko vrijeme, kao što je dugoročno čuvanje, osigurajte da je nivo napune baterije sačuvan na 50% i čuvajte ga u vatreopornom spremniku. Mnogi obični vozači poput nas često zanemaruju ovaj važan korak, ali zaista može napraviti veliku razliku.

Како безбедносне сертификате осигуравају повезаност батерија

Kada idemo da kupimo električni skuter, kako da znamo da li je baterija sigurna? Tu upravo ulaze međunarodne certifikacije poput UL 2271 i UN 38.3. Ove certifikacije imaju veoma stroge procedure testiranja za litijum-ion baterije. Na primer, podvrgavaju se bateriju ciklusu temperature trajanja od 360 sati, koji se razlikuje od ekstremno hladnog -40°C sve do vrućeg +70°C. Takodje vrše simulaciju visine tokom 48 sati kako bi videli kako baterija funkcioniše u različitim uslovima. Postoji i test probode šipkom, baš kao što njegovo ime sugeruje. Žele da vide može li baterija otpasti eksploziju u ovim ekstremnim testovima. Certificirane baterije moraju takođe da izdrže 150% nominalnog napona bez da ispuštaju bilo kakve opasne plinove. Proizvođači koji dobijaju ove certifikacije moraju da dokažu da njihove baterije mogu da izdrže mnogo stresa. Moraju da zadovolje pritisnu treshold preko 13 kilonjutona, što je približno ekvivalentno težini mašine srednje veličine. To znači da čak i ako električni skuter udari, baterija bi trebalo da sačuva svoju strukturnu integritet.

Buduće inovacije u tehnologiji bezbednosti baterija

Budućnost izgleda obećavajuće kada je reč o sigurnosti baterija električnih skuterova. Postoje neke neverovatne tehnologije koje se pojavljuju na horizontu. Na primer, razvijaju se čvrste elektrolite. To je odlično jer oni eliminuju vatreopasne tekuće komponente u bateriji. Stručnjaci veruju da ovo ima potencijal da smanji rizik od vatre za značajnih 90%. Takođe postoje grafitni pojačani separatori. Oni su toliko osetljivi da mogu detektovati promene unutrašnjeg pritiska 300% brže nego materijali koje trenutno koristimo. To znači da, ukoliko nešto pođe po zlu, mogu isključiti bateriju ranije. Neke prototipne verzije čak koriste gume gasača vatre. Te gume aktiviraju pri 100°C i prekrivaju oštećene celije baterije sa sredstvom koje sprečava požar. I to nije sve. Razvijaju se i algoritmi napojenja pogonačem umetnom inteligencijom. Ti algoritmi se mogu prilagoditi načinu na koji koristimo naše električne skutere. Sa svim ovim napredcima, cilj je gotovo potpuno eliminirovati katastrofalne greške baterija do 2030.