Her cep telefonu (dizüstü bilgisayar ve şarj edilebilir pilli hemen hemen her şey) LiIon / LiPo kullanır (bu tartışmanın amaçları için esasen eşdeğerdir). Ve haklısın: Gerçek olaylar açısından, lityum-iyon ve lityum-polimer geniş kullanımda en güvenli batarya kimyasalıdır, hiçbiri bar.
Ve şimdi her yerde bulunan bu kimyanın, sizi ve / veya ailenizi birkaç kez öldürmemesinin tek nedeni, bu hücrelerin katılımsız şarj edilmemesidir . Kişisel olarak katılmayabilirsiniz, ancak bu lityum-iyon pillerin her birinde, pakete kalıcı olarak entegre edilmiş önemli miktarda koruma ve izleme devresi vardır. Kapı bekçisi olarak hareket eder. Bir bataryadaki her hücreyi izler.
- Çıkış terminallerini ayırır ve fazla şarj edilmelerini önler.
- Çok yüksek bir akımda boşalmaları durumunda çıkışı keser.
- Çok yüksek bir akımda ŞARJLI ise çıkışı keser .
- Hücrelerden herhangi biri kötüye gidiyorsa, çıkış bağlantısı kesilir.
- Herhangi bir hücre çok ısınırsa çıkışı keser.
- Hücrelerden biri aşırı deşarj olmuşsa, çıkışın bağlantısını keser (ve kalıcı olarak - bir lityum iyon pili çok uzun süre şarj etmeyi unutursanız, artık şarj olmayacağını görürsünüz. Etkili bir şekilde tahrip edildiğini ve korumayı devre hücreleri şarj etmenize izin vermeyecektir).
Aslında, her bir telefon bataryası, dizüstü bilgisayar bataryası, * bir şarj edilebilir lityum kimyasalı olan batarya ne olursa olsun, en fazla izlenen, inceleyen ve aktif olarak yönetilen bir batarya, 'bataryanın' bir bataryası için alabildiğince karşısına çıkıyor.
Ve bu kadar ekstra sorun yaşanmasının sebebi, lityum-iyon pillerin aslında bu kadar tehlikeli olmaları . Onlar ihtiyaç güvenli olması için bir koruma devresini ve hatta uzaktan güvenli onsuz değildir. NiMH veya NiCad gibi diğer kimyasal maddeler , herhangi bir izleme yapılmaksızın çıplak hücreler olarak nispeten güvenli bir şekilde kullanılabilir. Çok ısınırlarsa hava alabilirler (şahsen başıma geldiler) ve oldukça ürkütücü olabilirler, ancak evinizi yakmayacak veya yanık ünitesinde uzun süre kalabileceksiniz. Lityum-İyon aküler her ikisini de yapar ve tek sonuç budur. İronik olarak, lityum-iyon piller en tehlikeli pil kimyası olarak en güvenli paketlenmiş pil haline gelmiştir.
Onları bu kadar tehlikeli yapan şeyin ne olduğunu merak ediyor olabilirsiniz.
Kurşun asit veya NiMH veya NiCad gibi diğer batarya kimyasalları oda sıcaklığında basınç altında değildir, ancak ısı bir miktar iç basınç üretmektedir. Ayrıca sulu, yanıcı olmayan elektrolitlere sahiptirler. Enerjiyi nispeten yavaş bir oksidasyon / indirgeme reaksiyonu şeklinde depolarlar; enerji salınım hızı çok düşük olan, örneğin 6 metrelik alev jetleri atmalarına neden olurlar. Ya da herhangi bir alev, gerçekten.
Lityum-iyon piller temelde farklıdır. Bir yay gibi enerji depolarlar. Bu bir metafor değil. İki yay gibi. Lityum iyonları kovalent olarak bağlanmış anot materyalinin atomları arasında zorlanır, onları birbirlerinden iter ve bağları gererek enerji depolarlar. Bu sürece interkalasyon denir . Boşalması üzerine, lityum iyonları anottan ve katoda karışır. Bu çok elektromekaniktir ve hem anot hem de katot bundan önemli bir mekanik zorlanma yaşar.
Aslında, hem anot hem de katot alternatif olarak pilin şarj durumuna bağlı olarak fiziksel hacimde artar veya azalır. Bununla birlikte, hacimdeki bu değişiklik dengesizdir, bu nedenle tam olarak şarj edilmiş bir lityum-iyon pil, kabı veya kendisinin diğer kısımları üzerinde önemsiz miktarda baskı uygulamaktadır. Lityum-iyon piller, diğer kimyasallardan farklı olarak, genellikle çok fazla iç basınç altındadır.
Diğer problem, elektrolitlerinin oldukça kuvvetli ve kolayca yanabilecek uçucu, son derece yanıcı bir çözücü olmasıdır.
Lityum-iyon hücrelerin karmaşık kimyası bile tam olarak anlaşılmamıştır ve farklı reaktivite ve doğal tehlike seviyelerine sahip birkaç farklı kimya vardır, ancak yüksek enerji yoğunluğuna sahip olanların tümü termal kaçak geçirebilir. Temel olarak, çok fazla ısınırlarsa, lityum iyonları katotta metal oksitler olarak depolanan oksijenle reaksiyona girmeye başlar ve daha fazla ısı açığa çıkarır, bu da reaksiyonu daha da hızlandırır.
Kaçınılmaz olarak ortaya çıkan şey, kendiliğinden tutuşan, yüksek derecede yanıcı solvent elektrolitini kendiliğinden dışarı çıkaran ve hemen şimdi yeni bir oksijen kaynağı bulunduğunu ateşleyen bir pildir. Ancak bu sadece ikramiye ateşi, içinde bol miktarda oksijen deposu ile oksitlenen lityum metalinden hala bir ton ateş geliyor.
Çok ısınırlarsa bu olur. Fazla şarj edilirse dengesiz hale gelirler ve mekanik şok onları bir el bombası gibi patlatabilir. Aşırı boşalmaları durumunda, katottaki metallerin bir kısmı geri dönüşü olmayan bir kimyasal reaksiyona girer ve metalik şantlar oluşturur. Bu şantlar görünmez olacaktır, şarj etme bataryanın bir kısmını ayırma zarı bu şöntlerden biri tarafından delinecek şekilde yeterince genişler, ölü bir kısa yaratır, bu da elbette yangına neden olur. Bildiğimiz lityum-iyon arızası modu ve Aşk.
Bu yüzden, sadece açık olmak, sadece aşırı şarj etmekle kalmıyor, aynı zamanda aşırı deşarj oluyor ve pil, size olağanüstü bir şekilde zarar vermeden önce ve herhangi bir uyarı veya ölçülebilir işaret olmadan bir ton enerji harcayana kadar bekleyecek .
Tüketici pillerini kapsar. Bununla birlikte, tüm bu koruma devreleri, yüksek tahliye uygulamaları tehlikesini daha az azaltabilir. Yüksek drenaj az miktarda ısı üretir (bu kötüdür) ve daha fazla endişe vericidir, anot ve katot üzerinde büyük miktarda mekanik strese neden olur. Çatlaklar, şanssızsanız dengesizliğe veya çok şiddetli değilse sadece daha kısa bir faydalı ömre yol açabilir ve genişleyebilir. Bu nedenle LiPos'un 'C' olarak derecelendirildiğini veya ne kadar çabuk güvenli bir şekilde boşalabileceklerini görüyorsunuz. Lütfen bu derecelendirmeleri ciddiye alın ve hem güvenlik için hem de çoğu üretici kendi bataryalarının C derecesi hakkında yalan söylediğinden dolayı düşürün.
Bütün bunlarla bile, bazen bir RC Lipo sebepsiz yere alev alacaktır. Asla katılımsız şarj etmemek için uyarılara ve diğer her şeye kesinlikle kulak vermeniz gerekir. Onları şarj etmek için bir güvenlik çantası satın almalısınız, çünkü evinizin yanmasını önleyebilir (muhtemelen sizinle veya içinde sevdiklerinizle birlikte). Risk çok düşük olsa bile, verebileceği zarar çok büyüktür ve bu zarar potansiyelinin çoğunu azaltmak için gereken önlemler önemsizdir.
Söylendiğin her şeyi görmezden gelme - hepsi açık. LiPos'a ne oldukları için saygı duymayı öğrenen insanlardan geliyor ve siz de almalısınız. Kesinlikle kaçınılması gereken şey, bu dersin size çevrimiçi ve çevrimdışı ortamlar yerine, bir lityum-iyon pil ile öğretilmesidir. Sonuncusu sizi bir forumda alevlendirebilir, ancak eski kelimenin tam anlamıyla sizi alevlendirir.
Patlayan şeylerin videolarını görelim!
Nasıl başarısız olduklarına biraz daha gireyim. Mekanizmayı tartıştım ama gerçekte ne oldu? Lityum-iyon aküler gerçekten sadece bir arıza moduna sahiptir; bu, birkaç saniye boyunca devasa bir alev jetinde şaşırtıcı derecede büyük miktarda bir yangını patlatır ve daha sonra da bir süre daha genel yanma ile ilgili aktiviteleri sürdürür. Bu kimyasal bir yangındır, yani söndüremezsiniz (lityum-iyon piller hala alan boşluğunda bile büyük miktarda ateş püskürürler. Oksitleyici içinde bulunur, yanması için havaya veya oksijene ihtiyaç duymaz). Oh, ve lityumun üzerine su atmak , en azından yangını azaltma açısından iyi bir şey yapmaz .
İşte bazı iyi başarısızlık örneklerinin 'en büyük isabetleri' listesi. Bunun, bazen uygun güvenlik önlemleri alınsa bile, yüksek tahliye RC vakalarında meydana geldiğine dikkat edin. Yüksek drenaj uygulamalarını telefonların daha güvenli ve daha düşük akımlarıyla karşılaştırmak geçerli bir uygulama değildir. Yüzlerce amper ≠ birkaç yüz miliamper.
RC uçak arızası.
Bıçak akıllı telefon pilini bıçaklar.
Aşırı şarj edilmiş LiPo kendiliğinden patlar.
Termal bir kaçaktaki laptop bataryası hafifçe bastırılarak patladı.
