Każdy telefon komórkowy (jak również laptop i prawie wszystko z akumulatorem) korzysta z LiIon / LiPo (zasadniczo równoważny do celów niniejszej dyskusji). I masz rację: pod względem faktycznych przypadków litowo-jonowy i litowo-polimerowy są najbezpieczniejszymi chemikaliami akumulatorowymi w szerokim użyciu, bez żadnych ograniczeń.
I jedynym powodem, dla którego ta wszechobecna chemia nie zamordowała ciebie i / lub twojej rodziny kilka razy, jest to, że komórki te nie są ładowane bez nadzoru. Być może nie uczestniczysz w nim osobiście, ale każdy z tych akumulatorów litowo-jonowych ma znaczną ilość obwodów ochronnych i monitorujących, które są na stałe zintegrowane z pakietem. Działa jako strażnik. Monitoruje każde ogniwo w baterii.
- Odłącza zaciski wyjściowe i zapobiega ich przeładowaniu.
- Odłącza wyjście, jeśli są rozładowywane przy zbyt wysokim prądzie.
- Odłącza wyjście, jeśli jest ŁADOWANE przy zbyt wysokim prądzie.
- Jeśli którakolwiek z komórek ulegnie awarii, wyjście zostanie odłączone.
- Jeśli jakakolwiek komórka jest zbyt gorąca, odłącza wyjście.
- Jeśli którykolwiek z ogniw zostanie nadmiernie rozładowany, odłącza on wyjście (i na stałe - jeśli zapomnisz zbyt długo ładować akumulator litowo-jonowy, przekonasz się, że nie będzie już ładować. Jest skutecznie niszczony, a ochrona obwód nie pozwoli na ładowanie ogniw).
Rzeczywiście, każda bateria telefonu, bateria laptopa *, bez względu na baterię litową do wielokrotnego ładowania, jest najbardziej dokładnie monitorowana, kontrolowana i aktywnie zarządzana, co stanowi diametralne przeciwieństwo „bezobsługowej” baterii.
Powodem tak wielu dodatkowych problemów jest fakt, że akumulatory litowo-jonowe są tak niebezpieczne . Oni potrzebują obwód ochronny być bezpieczne, a oni nie są nawet zdalnie bezpieczny bez niego. Inne substancje chemiczne, takie jak NiMH lub NiCad, mogą być stosowane stosunkowo bezpiecznie jako gołe komórki, bez żadnego monitorowania. Jeśli zrobią się zbyt gorące, mogą wywietrzyć (co zdarzyło mi się osobiście), i może to być dość zaskakujące, ale to nie spali twojego domu ani nie spowoduje dłuższego pobytu w jednostce oparzeniowej. Baterie litowo-jonowe spełnią oba te wymagania, a to prawie jedyny wynik. Jak na ironię, baterie litowo-jonowe stały się najbezpieczniejszym zestawem akumulatorów, ponieważ są najbardziej niebezpieczną chemią akumulatorów.
Być może zastanawiasz się, co tak naprawdę czyni je tak niebezpiecznymi.
Inne chemikalia akumulatorów, takie jak kwas ołowiowy lub NiMH lub NiCad, nie są pod ciśnieniem w temperaturze pokojowej, chociaż ciepło generuje pewne ciśnienie wewnętrzne. Mają także wodne, niepalne elektrolity. Przechowują energię w postaci stosunkowo powolnej reakcji utleniania / redukcji, której szybkość uwalniania energii jest zbyt niska, aby, powiedzmy, powodować wyrzucanie 6-metrowych strumieni ognia. Albo jakikolwiek płomień, naprawdę.
Baterie litowo-jonowe różnią się zasadniczo. Przechowują energię jak źródło. To nie jest metafora. Cóż, jak dwie sprężyny. Jony litu są wtłaczane między atomy kowalencyjnie związanego materiału anodowego, rozsuwając je i „rozciągając” wiązania, magazynując energię. Ten proces nazywa się interkalacją . Po rozładowaniu jony litu przemieszczają się z anody do katody. Jest to bardzo elektromechaniczne i zarówno anoda, jak i katoda podlegają znacznym obciążeniom mechanicznym.
W rzeczywistości zarówno anoda, jak i katoda naprzemiennie zwiększają lub zmniejszają objętość fizyczną w zależności od stanu naładowania akumulatora. Ta zmiana objętości jest jednak nierównomierna, więc w pełni naładowany akumulator litowo-jonowy wywiera nieistotny nacisk na swój pojemnik lub inne części. W przeciwieństwie do innych chemikaliów akumulatory litowo-jonowe są pod dużym ciśnieniem wewnętrznym.
Innym problemem jest to, że ich elektrolit jest lotnym, wyjątkowo łatwopalnym rozpuszczalnikiem, który spala się dość energicznie i łatwo.
Złożona chemia ogniw litowo-jonowych nie jest nawet do końca poznana i istnieje kilka różnych związków chemicznych o różnych poziomach reaktywności i nieodłącznym niebezpieczeństwie, ale wszystkie o wysokiej gęstości energii mogą ulec niekontrolowanemu termicznemu zużyciu. Zasadniczo, jeśli staną się zbyt gorące, jony litu zaczną reagować z tlenem zgromadzonym jako tlenki metali w katodzie i uwolnią jeszcze więcej ciepła, co przyspieszy reakcję.
To, co nieuchronnie skutkuje, to bateria, która samozapala się, rozpyla wysoce łatwopalny elektrolit rozpuszczalnikowy z siebie i natychmiast ją zapala, teraz, gdy dostępne jest nowe źródło tlenu. To tylko dodatkowy ogień, jednak lit metal wciąż utlenia się z dużą ilością tlenu w środku.
Jeśli zrobi się za gorąco, tak się dzieje. Jeśli zostaną przeładowane, stają się niestabilne, a wstrząs mechaniczny może sprawić, że wybuchną jak granat. Jeśli zostaną nadmiernie rozładowane, część metalu w katodzie ulega nieodwracalnej reakcji chemicznej i powstanie metalicznych boczników. Te boczniki będą niewidoczne, dopóki ładowanie nie rozszerzy części baterii na tyle, że membrana oddzielająca zostanie przebita przez jedno z tych boczników, tworząc martwe zwarcie, co oczywiście prowadzi do pożaru itp .: Znany tryb awarii jonów litowo-jonowych miłość.
Tak więc, dla jasności, nie tylko przeładowanie jest niebezpieczne, ale także nadmierne rozładowanie, a akumulator będzie czekał, aż ponownie wpompujesz tonę energii, zanim spektakularnie Cię nie zawiedzie i bez żadnych ostrzeżeń ani mierzalnych znaków .
Dotyczy to baterii konsumpcyjnych. Wszystkie te obwody ochronne są jednak mniej zdolne do zmniejszenia niebezpieczeństwa związanego z wysokimi odpływami. Wysoki drenaż generuje niemałą ilość ciepła (co jest złe), a co bardziej niepokojące, powoduje ogromne obciążenia mechaniczne na anodzie i katodzie. Szczeliny mogą się tworzyć i rozszerzać, co prowadzi do niestabilności, jeśli masz pecha, lub po prostu krótszego okresu użytkowania, jeśli nie jest zbyt poważny. Właśnie dlatego widzisz LiPos sklasyfikowane w „C” lub jak szybko można je bezpiecznie rozładować. Proszę wziąć te oceny na poważnie i obniżyć je, zarówno ze względu na bezpieczeństwo, jak i dlatego, że wielu producentów po prostu kłamie na temat oceny C swoich akumulatorów.
Mimo to czasami RC Lipo po prostu wybuchnie bez powodu. Musisz bezwzględnie przestrzegać ostrzeżeń, aby nigdy nie obciążać ich bez nadzoru i wszystkim innym. Powinieneś kupić torbę bezpieczeństwa, aby je naładować, ponieważ może to zapobiec spaleniu twojego domu (prawdopodobnie z tobą lub bliskimi w środku). Nawet jeśli ryzyko jest bardzo niskie, szkody, które może on spowodować, są ogromne, a środki niezbędne do zmniejszenia większości tego potencjału szkód są trywialne.
Nie ignoruj wszystkiego, o czym ci mówiono - wszystko jest na miejscu. Pochodzi od ludzi, którzy nauczyli się szanować LiPos za to, czym są, i ty też powinieneś. Rzeczą, której zdecydowanie chcesz uniknąć, jest udzielenie tej lekcji przez baterię litowo-jonową zamiast rówieśników online i offline. Ten ostatni może cię podpalić na forum, ale ten pierwszy dosłownie cię podpali.
Zobaczmy kilka filmów eksplodujących!
Pozwól, że zajmę się tym, jak zawodzą. Omówiłem mechanizm, ale co tak naprawdę się dzieje? Akumulatory litowo-jonowe mają tylko jeden tryb awarii, który polega na eksplozji, a następnie wystrzeleniu olbrzymiej ilości ognia w gigantycznym strumieniu płomienia przez kilka sekund, a następnie kontynuowaniu ogólnych czynności związanych z paleniem. Jest to pożar chemiczny, więc nie można go ugasić (akumulatory litowo-jonowe nadal będą strzelały ogromnymi strumieniami ognia nawet w próżni kosmicznej. Utleniacz jest zawarty w środku, nie potrzebuje powietrza ani tlenu do spalania). Aha, i wylewanie wody na lit nie robi nic dobrego , przynajmniej jeśli chodzi o redukcję ognia.
Oto lista „największych hitów” kilku dobrych przykładów niepowodzenia. Należy pamiętać, że czasami zdarza się to w przypadku dużych obciążeń RC nawet przy zastosowaniu odpowiednich środków bezpieczeństwa. Porównywanie aplikacji o dużym poborze prądu do znacznie bezpieczniejszych i niższych prądów telefonów nie jest w ogóle poprawne. Setki amperów - kilkaset miliamperów.
Awaria samolotu RC.
Nóż wbija baterię wielkości smartfona.
Przeładowane LiPo spontanicznie wybucha.
Bateria laptopa w ucieczce termicznej jest lekko wciśnięta, co powoduje eksplozję.
