Praleidžiu chemijos paskaitą. Jei to ieškote, tikriausiai jau žinote, kad ličio geležies fosfatas turi geresnį šiluminį profilį nei NMC ar NCA. Jūs iš tikrųjų norite sužinoti, ar šis daiktas sudegins jūsų sandėlį ir kaip įrodyti savo draudimo bendrovei, kad tai neįvyks.
Trumpas atsakymas: tinkamai pagamintas LiFePO4 su tinkamu BMS
apsauga yra tikrai saugi pramoniniam naudojimui. Tačiau „tinkamai pagamintas“ tame sakinyje daro daug sunkių darbų.
Daug metų naudoju šias baterijas šakiniuose krautuvuose, AGV ir oro uosto antžeminėje įrangoje. Apsauginis korpusas yra tvirtas. Problema ta, kad rinka yra užtvindyta produktų, kurie specifikacijų lapuose atrodo identiški, bet kurių patikimumas realiame pasaulyje labai skiriasi. Šis straipsnis yra apie tai, kaip atskirti.
Vienas chemijos faktas, kurį reikia žinoti
Kai NMC baterijos išsijungia, katodas išskiria deguonį. Ugnis maitinasi pati. Kai jis prasidės, jūs evakuojate pastatą.
LiFePO4 to nedaro. Geležies-fosfato ryšiai olivino kristalų struktūroje nesuyra ir neišskiria deguonies esant aukštai temperatūrai. Deguonies neišsiskyrimas reiškia, kad ugnis negali išsilaikyti neribotą laiką.
| Parametras | LiFePO4 | NMC | Ką Tai Reiškia |
|---|---|---|---|
| Terminis pabėgimas | 270 laipsnių | 150-210 laipsnių | Didesnė marža, kol viskas nepasiseka |
| Temperatūros kilimo greitis | Bazinė linija | ~9x greičiau | Atsakyti sekundės ir minutės |
| Modulio sklidimas | Bazinė linija | ~5x greičiau | Sugenda viena ląstelė, o ne visas paketas |
Šaltinis: Lei ir kt., iScience; MDPI Electronics 2023
Tai tiek chemijai. Visa kita yra inžinerija ir kokybės kontrolė.
Kas iš tikrųjų sukelia incidentus
Per pastaruosius penkerius metus ištyriau septynis akumuliatoriaus incidentus. Štai ką radau:
Trys buvo jungties problemos.Dulkių kaupimasis, prastas kontaktas, vietinis perkaitimas. Nieko bendro su pačiomis ląstelėmis. Vienas iš jų įvyko maisto perdirbimo įmonėje-per aštuonis mėnesius miltų dulkės pateko į įkrovimo jungtį. Pataisyta buvo 15 USD dangtelis nuo dulkių, kuris turėjo būti ten nuo pat pradžių.
Du tvarkė žalą.Šakiniai krautuvai atsitrenkė į daiktus. Baterijos nukrenta. Išorinis korpusas atrodė gerai, tačiau vidinės jungtys buvo pažeistos. Abu sugedo krovimo metu, o ne veikimo metu.
Vienas iš jų buvo įkrovimo sistemos gedimas.BMS leido perkrauti dėl ryšio su įkrovikliu klaidos. Tai buvo sistemos integravimo, o ne akumuliatoriaus problema.
Vienas iš jų buvo ląstelių kokybė.Po{0}}įvykio analizė atskleidė mišrius{1}}klasių langelius. Tiekėjas pakeitė B-klasės langelius neatskleisdamas. Tai yra tas, kuris mane nemiega naktimis, nes jį sunkiausia aptikti.
„FM Global“ duomenys pasakoja tą pačią istoriją: maždaug 68 % ličio baterijų sandėlio incidentų atsiranda dėl jungčių, fizinių pažeidimų ar nekokybiškų komponentų. Ne spontaniškas terminis pabėgimas.
Aš nebeskiriu daug laiko klausinėdama tiekėjų apie šilumines temperatūras. Aš praleidžiu daug laiko klausdamas apie ląstelių tiekimą, surinkimo QC ir BMS apsaugos logiką.
BMS klausimas, kurį turėtumėte užduoti
Štai kuo pramoninis{0}}klasis skiriasi nuo vartotojų-klasės:
Temperatūros jutiklio išdėstymas. Du jutikliai priešinguose modulio galuose yra standartiniai pigiems konstrukcijoms. Turėjome incidentą, kai vidurinės ląstelės buvo žemiau užšalimo, o galiniai jutikliai rodė 5 laipsnius. BMS leido įkrauti. Mėnesiai šalto-oro įkrovimo sugadino šias baterijas iki gedimo.
Po to mūsų specifikacijai reikia mažiausiai keturių jutiklių kiekviename modulyje, paskirstytų skirtingose padėtyse. Kai kurie tiekėjai sumažina išlaidas. Mes dėl to nesiderame.
Žemos-temperatūros įkrovimo blokavimas. LiFePO4 patiria nuolatinę žalą, kai įkraunama žemiau 0 laipsnių. Geras BMS turi griežtą ribą, o ne įspėjimą. Stebėjau, kaip operatoriai nepaiso švelnių įspėjimų, kai gaminamas spaudimas. Sistema neturėtų suteikti jiems tokios galimybės.
Gilios išskyros atkūrimas. Kokybiškas BMS riboja įkrovimo srovę po gilaus iškrovimo, kol elementai atsistato virš 3,0 V. Pigūs dizainai tai visiškai praleidžia. Rezultatas: nuolatinis pajėgumų praradimas, kuris pasirodo po kelių mėnesių.
Jei tiekėjas negali išsamiai paaiškinti savo BMS apsaugos logikos, tai jūsų atsakymas apie jų inžinerinį gylį.
Ląstelių klasifikavimas: pokalbių tiekėjai vengia
Ne visos LiFePO4 ląstelės yra lygiavertės.
A klasė: Pilna gamintojo specifikacija. Griežta vidinio pasipriešinimo dispersija. Nuoseklus partijos veikimas. Tai turėtų būti pramoninė įranga.
B klasė: 80-90 % efektyvumas su nedideliais nukrypimais. Dažnai 3-6 mėnesių amžiaus atsargose. Bauda už atsarginę galią, elektroninius dviračius, nekritines programas.
C klasė: Žemiau vidurkio su dideliu kintamumu. Tik prototipų kūrimas.
Problema: kai kurie tiekėjai maišo rūšis partijose arba apskritai atsisako aptarti tiekimą. Akumuliatoriuje, kurio kaina gerokai mažesnė už rinkos kainą, beveik neabejotinai yra B arba C klasės elementų. Šios trumpalaikės-santaupos tampa ilgalaikio- patikimumo problemomis.
Patikrinimo metodas: talpos bandymas turi atitikti duomenų lapą 3-5 proc. Vidinė varža turi atitikti spec. Mėnesio savaiminis išsikrovimas mažesnis nei 3%. Vizualiai patikrinkite, ar nėra išsipūtimo ar nuotėkio. Ir tiekėjas turi sugebėti atsekti ląsteles iki žinomo gamintojo.
Kai jie negali pasakyti, iš kur atsirado ląstelės, jūs turite atsakymą.
Sertifikatas: ko pasigenda dauguma viešųjų pirkimų komandų
Akumuliatorius gali būti „sertifikuotas UL“, o sertifikatas apima tik elementus, o ne BMS. Arba pakuotė, bet ne laidai. Visas sistemos sertifikavimas reiškia, kad viskas išbandoma kartu. Dalinis sertifikavimas reiškia spragas.
Ko man reikia iš tiekėjų:
- Fizinis UL ženklas ant akumuliatoriaus etiketės
- Nepriklausomas patikrinimas per UL Product iQ duomenų bazę (productiq.ulprospector.com)
- Tikros bandymų ataskaitos, ne tik sertifikatai
- Patvirtinimas, kad sertifikavimo sritis apima visus komponentus-elementus, BMS, laidus, korpusą
UN 38.3 yra privalomas tarptautiniam laivybai. Bet koks importuotas akumuliatorius turi turėti UN 38.3 testo suvestinę. Jei jie negali jo pagaminti, išeikite.
Europos rinkai: ES baterijų reglamentas 2023/1542 reikalauja CE ženklo nuo 2024 m. rugpjūčio mėn. Iki 2027 m. vasario mėn. pramoniniams akumuliatoriams, kurių talpa didesnė nei 2 kWh, reikia baterijos paso. Jei jūsų tiekimo grandinė paliečia Europą, dabar patvirtinkite tiekėjo atitikties planą.
Švino{0}}rūgščių palyginimas
Jei vertinate parko konversiją iš švino{0}}rūgšties, saugos delta yra didesnė, nei dauguma žmonių supranta.
Įkrovimo metu švino{0}}rūgštis gamina vandenilio dujas. Sprogi, kai koncentracija 4-74 %. OSHA 29 CFR 1910.178(g) reikalauja vėdinimo, akių plovimo stočių 25 pėdų atstumu, rūgštims atspariomis grindimis, neutralizavimo reikmenimis. Realios infrastruktūros sąnaudos.
LiFePO4 negamina vandenilio. Nėra sieros rūgšties. Tie reguliavimo reikalavimai išnyksta. Po konversijos klientai vėl panaudojo baterijų patalpas produktyviam naudojimui, atgauta 800+ kvadratinių pėdų vietoms pasirinkti.
Draudimas vadovaujasi rizikos profiliu. Teksaso sandėlio klientas įdiegė LiFePO4 su BMS stebėjimu ir gaisro gesinimo funkcija, viršijančia NFPA 855. Turto draudimo įmokos sumažėjo 35%. Jūsų rezultatai skirsis, bet modelis galioja.
Tiesioginiai atsakymai į klausimus, kuriuos iš tikrųjų užduodate
Kl.: Ar užsidegs spontaniškai?
A: Neradau patikrintų atvejų, kai tinkamai{0}}pagaminta, tinkamai-įdiegta LiFePO4 savaime sukelia gaisrus. Kiekvieną incidentą aš ištyriau fizinių pažeidimų, gamybos defektų, netinkamo įrengimo ar nekokybiškų komponentų pėdsakus. Tai skiriasi nuo didelio-energijos-tankio cheminių medžiagų, kai buvo užfiksuoti reti spontaniški įvykiai.
Kl .: O jei užsidega?
A: Lengviau nuslopinti nei NMC ar NCA. Deguonies neišsiskyrimas reiškia, kad ugnis negali išsilaikyti{1}}neribotą laiką. Vanduo veikia-greičiau atvėsina ląsteles, nei reakcijos metu susidaro šiluma. NMC atveju vanduo dažnai negali užgesti, nes katodas nuolat išskiria deguonį.
Vis tiek rimtai vertinkite bet kokį ličio gaisrą. Tačiau gaisro gesinimo iššūkis yra visiškai kitoks.
K: Ar senėjimas turi įtakos saugumui?
A: Degradacija veikia talpą ir vidinį atsparumą, o ne šiluminį stabilumą. 80 % talpos akumuliatorius išlaiko iš esmės tokią pačią pradinę šiluminę temperatūrą kaip ir nauja. Naudojant, saugos riba nesumažėja.
Ką mes veikiame „Polinovel“.
Gaminame LiFePO4 akumuliatorius, skirtus pramoniniams -krautuvams, AGV, oro uostų GSE, kasybos įrangai. Pasirinkome šią chemiją, nes mūsų klientai negali sau leisti baterijų gaisro ir negalime sau leisti.
Viskam, ką gaminame, naudojamos A klasės ląstelės su atsekamu šaltiniu. Mūsų BMS projektai apima paskirstytą temperatūros jutimą, sunkų žemos-temperatūros blokavimą, gilaus iškrovimo atkūrimo protokolus ir visą CAN magistralės ryšį. Turime UL 2580 sistemos-lygio sertifikatą ir galime pateikti išsamius bet kurio siunčiamo akumuliatoriaus dokumentus.
Jei vertinate LiFePO4 savo veiklai, galime pateikti techninį įvertinimą pagal jūsų konkrečias sąlygas. Operacijos keliomis pamainomis, šaldymas, lauko temperatūros svyravimai, didelės-iškrovos programos-, kurias įdiegėme visose šiose aplinkose.
Nuorodos:
- MDPI elektronika (2023). Ličio geležies fosfato akumuliatorių saugos charakteristikos. DOI: 10.3390/electronics12224687
- Lei, B. ir kt. Lyginamosios šiluminės bėgimo charakteristikos.iScience.
- FM visuotinis duomenų lapas 5-33. Ličio jonų baterijų energijos kaupimo sistemos. 2024 m. sausio mėn.
- OSHA 29 CFR 1910.178(g). Varikliniai pramoniniai sunkvežimiai.
