Diskussion über Sicherheitsstandards für Lithiumbatterien

Einführung

Lithiumbatterien sind in den letzten zehn Jahren in fast allen Haushalten weit verbreitet. Wir verwenden sie, um unsere Handys, Laptops und sogar einige Autos mit Strom zu versorgen. Diese Batterien sind zum Industriestandard für wiederaufladbare Speichergeräte geworden. Lithiumbatterien werden aufgrund hochkarätiger Ereignisse geprüft, die die Aufmerksamkeit der Medien auf unerwünschte Medien gelenkt haben. Es gab Brände und Unfälle mit Lithium-Ionen-Batterien, und dies hat die Sicherheit von lithium-batterien zu einem Problem gemacht. Es sind so viele Zellen im Kreislauf. Das Schlimmste ist, dass Schurkenhersteller Abstriche machen, indem sie nicht den anerkannten Industriestandards folgen, um von der hohen Nachfrage zu profitieren.

Die Erkenntnis, dass diese Batterien nicht von Natur aus sicher sind und eine Gefahr für die Öffentlichkeit darstellen können, wenn sie falsch behandelt oder schlecht hergestellt werden, hat die Notwendigkeit weiterer Vorschriften erforderlich gemacht. Die Durchsetzung der neuen Vorschriften wird einige Zeit in Anspruch nehmen. Die geltenden Vorschriften wurden jedoch erstellt, um die Qualität von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern.

Warum müssen Sie die Sicherheitsstandards für Lithiumbatterien kennen?

Lithiumbatterien haben höhere Energiedichten als andere Batterien. Sie sind sehr beliebt, weil sie deutlich mehr Energie in ein kleines Paket packen. Aufgrund ihrer Chemie ist es unter bestimmten Bedingungen wahrscheinlicher, dass sie Feuer fangen, da sie einen brennbaren Elektrolyten enthalten und unter Druck stehen. Dies schafft neue Herausforderungen für die Verwendung, Lagerung und Handhabung.

Nach mehreren Studien können physikalische Schäden, elektrischer Missbrauch wie Kurzschluss und Überladung sowie Exposition gegenüber erhöhten Temperaturen zu einem thermischen Durchgehen führen. Thermisches Durchgehen bezieht sich auf eine schnelle Selbsterwärmung aufgrund einer exothermen chemischen Reaktion, die zu einem thermischen Durchgehen benachbarter Zellen in Kettenreaktionen führen kann.

Auch die Defekte des Herstellers, die Verunreinigungen und Unvollkommenheiten im Herstellungsprozess enthalten können, können zu einem thermischen Durchgehen führen. In diesem Fall verdampft die Reaktion den organischen Elektrolyten und erhöht den Druck im Zellgehäuse. Wenn der Fall platzt oder versagt, werden die brennbaren und giftigen Gase in der Zelle freigesetzt. Der brennbare Elektrolyt kann sich entzünden.

Der Schweregrad der Reaktion hängt im Allgemeinen von mehreren Parametern ab, einschließlich Batteriegröße, Chemie, Aufbau und Ladezustand der Batterie. Die meisten signifikanten Batteriereaktionen führen zur Freisetzung derselben gefährlichen Komponenten wie eines brennbaren Elektrolyten. Giftige Gase und herumfliegende Fremdkörper. In den meisten Fällen kommt es zu einem anhaltenden Verbrennen des Elektrolyten und des Gehäusematerials.

Explosionen von Lithium-Ionen-Batterien können zu Personen- und Sachschäden führen. Es ist daher wichtig, die Sicherheitsstandards für Lithiumbatterien zu kennen, um zu wissen, wie diese Batterien sorgfältig gehandhabt, verwendet und gelagert werden.

Lithiumbatteriebrände sind schwer zu löschen. Obwohl es möglich ist, Flammen aus Batteriebränden mit Wasser zu löschen, stoppt das Wasser das thermische Durchgehen nicht und so kehren die Flammen häufig zurück. In Flugzeugen können die aus den überhitzten Batterien abgelassenen Gase eine Explosion verursachen, die das Unterdrückungssystem deaktivieren kann.

Wir können nicht übersehen, dass Lithium-Ionen eine der erfolgreichsten und sichersten verfügbaren Batteriechemien ist. Jedes Jahr werden zwei Milliarden Zellen auf den Markt gebracht. Lithium-Ionen-Zellen mit Kobaltkathoden halten doppelt so viel Energie wie Batterien auf Nickelbasis und viermal so viel wie Blei-Säure. Lithiumbatterien sind ein wartungsarmes System, ein Vorteil, den die meisten anderen Chemikalien nicht haben. Die Batterien haben keinen Speicher und erfordern daher kein geplantes Radfahren, um ihre Lebensdauer zu verlängern.

Eine Anleitung zu Sicherheitsstandards für Lithiumbatterien

In Mobiltelefonen, Digitalkameras, Laptops und Taschenlampen werden Lithium-Ionen-Zellen häufig verwendet. Bei hoher Auslastung kann es zu Problemen kommen. Es wird gesagt, dass eine von 200.000 Ausfallraten einen Rückruf von fast sechs Millionen Lithium-Ionen-Packs auslöste, die in Laptops von Dell und Apple verwendet wurden. Hitzebedingte Fehler werden sehr ernst genommen, und die Hersteller sind der Ansicht, dass es am besten ist, Geräte mit Batterien mit solchen Fehlern zurückzurufen. Die Entscheidung, die Geräte zurückzurufen und die Batterien auszutauschen, beruhigt den Verbraucher und macht Klagen überflüssig.

Sie müssen verstehen, dass Lithiumbatterien sicher zu verwenden sind und hitzebedingte Ausfälle selten sind. Hersteller erreichen diese hohe Zuverlässigkeit durch Hinzufügen von drei Schutzschichten. Die erste Schicht besteht darin, die Menge an aktivem Material zu begrenzen, um ein funktionelles Gleichgewicht von Energiedichte und Sicherheit zu erreichen; Die zweite Schicht beinhaltet die Einbeziehung verschiedener Sicherheitsmechanismen in die Zelle. Die dritte beinhaltet das Hinzufügen einer elektronischen Schutzschaltung im Akkupack.

Diese Schutzschichten funktionieren auf verschiedene Weise: In die Zelle ist ein PTC-Gerät eingebaut, das Schutz bietet, um einen hohen Stromstoß zu verhindern. Es gibt ein Circuit Interrupt Device (CID), das den elektrischen Pfad öffnet, wenn eine zu hohe Ladespannung den Zellendruck erhöht. Schließlich ermöglicht die Sicherheitsentlüftung eine kontrollierte Freisetzung von Gas im Falle eines schnellen Anstiegs des Zellinnendrucks.

Die elektronische Schutzschaltung außerhalb der Zellen öffnet einen Schalter, wenn die Ladespannung einer Zelle den erforderlichen Pegel von 4,30 V erreicht. Eine Sicherung unterbricht dann den Stromfluss, wenn sich die Temperatur der Zellen in Richtung 90 ° C bewegt.

Ein großes Problem mit Lithiumbatterien tritt auf, wenn ein defektes Ladegerät oder statische Elektrizität die Schutzschaltung der Batterie zerstört hat. Wenn ein solcher Schaden auftritt, können die Halbleiterschalter in einer aktivierten Position dauerhaft abgesichert werden, ohne dass der Benutzer dies weiß. Eine Batterie mit einer fehlerhaften Schutzschaltung funktioniert zwar weiterhin normal, bietet jedoch keinen Schutz vor Missbrauch.

Ein weiteres Sicherheitsrisiko ist das Laden bei kalter Temperatur. Die Consumer-Lithium-Ionen-Batterien können nicht unter null Grad Celsius geladen werden. Die Batterie scheint sich normal zu laden, aber die Beschichtung des metallischen Lithiums erfolgt an der Anode, während die Ladung unter dem Gefrierpunkt liegt. Die Beschichtung ist dauerhaft und kann nicht umgekehrt werden. Wenn dies wiederholt auftritt, kann ein solcher Schaden die Sicherheit des Akkus beeinträchtigen, sodass er anfälliger für Ausfälle wird, wenn er einem Aufprall, einer Quetschung oder einem Hochgeschwindigkeitsladen ausgesetzt wird.

Es gibt betrügerische Hersteller, die viele Nicht-Marken-Batterien herstellen, die wegen des niedrigen Preises bei Handynutzern beliebt sind. Viele dieser Batterien bieten nicht den gleichen hohen Sicherheitsstandard wie das Hauptmarkenäquivalent. Denken Sie daran, dass Sie das bekommen, wofür Sie bezahlen. Daher sollte ein weiser Käufer bereit sein, etwas mehr auszugeben und die Batterie durch ein zugelassenes Modell zu ersetzen.

Um die Freisetzung unsicherer Batterien auf dem Markt zu verhindern, verkaufen die meisten Hersteller Lithiumbatterien nur an zugelassene Batteriepack-Monteure. Die Aufnahme eines zugelassenen Sicherheitskreises ist Teil der Einkaufsanforderung. Die Sicherheitsvorkehrung ist besonders wichtig bei größeren Lithium-Ionen-Batterien, wie z. B. Laptop-Akkus. Die Gefahr eines größeren Akkus ist im Fehlerfall so viel größer als bei einem kleinen Akku wie dem eines Mobiltelefons. Aus diesem Grund haben viele Laptop-Hersteller einen Geheimcode für jeden Akku, auf den nur der entsprechende Computer zugreifen kann. Dies verhindert, dass Nicht-Marken-Batterien in den Markt eindringen.

Was können Sie noch für die Sicherheit von Lithiumbatterien tun?

Jeder Benutzer von Lithiumbatterien kann etwas für die Sicherheit dieser Batterien tun. Was Sie mit Ihrer Batterie tun, bestimmt, ob Sie Ihre Sicherheit gewährleisten oder nicht. Eines der Dinge, die Sie tun können, um die Sicherheit von Lithiumbatterien zu gewährleisten, ist Ihr Speicher. Batterien sollten nicht in der Nähe von brennbaren Materialien gelagert werden. Die Batterien sollten an kühlen, trockenen Orten gelagert werden, an denen die frischen Zellen von den erschöpften Zellen getrennt sind. Außerdem sollten Sie die Batterien zur Langzeitlagerung aus dem Gerät entfernen.

Die andere Sache ist die Ladepraxis. Sie sollten Ihren Akku vor der Langzeitlagerung auf ca. 50% der Kapazität laden oder entladen. Sie sollten Ihre Batterien sofort abklemmen, wenn sie während des Ladevorgangs oder des Betriebs einen ungewöhnlichen Geruch abgeben, überhitzen, anschwellen oder sich abnormal verhalten. Entfernen Sie Ihre Akkus immer sofort nach Abschluss des Ladevorgangs aus den Ladegeräten. Batterien nicht überladen oder entladen.

Sie sollten vorsichtig mit Ihrer Batterie oder batteriebetriebenen Geräten umgehen, um eine Beschädigung des Batteriegehäuses oder der Anschlüsse zu vermeiden. Sie sollten Ihre Batterien von leitfähigen Materialien, Wasser, starken Oxidationsmitteln und starken Säuren fernhalten. Außerdem sollten Ihre Batterien nicht direktem Sonnenlicht, heißen Oberflächen oder extremen Temperaturen ausgesetzt werden.

Fazit

Lithiumbatterien sind in unserem Leben sehr nützlich. Sie haben aufgrund ihrer Brände, die in sehr seltenen Fällen auftreten, wenig Schaden angerichtet. Lithium-Ionen-Batterien sind besonders jetzt mit dem Fortschritt und der Forschung in dieser Technologie sicher zu verwenden. Indem Sie sicherstellen, dass Sie Ihre Batterien ordnungsgemäß handhaben und verwenden, gewährleisten Sie Ihre Sicherheit und die Sicherheit der Lithiumbatterien.