Considerazioni di sicurezza per le opzioni di stoccaggio a batteria

La sicurezza è una caratteristica fondamentale delle batterie al litio, e per una buona ragione.la chimica e la densità energetica che rendono le batterie agli ioni di litio così efficaci le rendono anche infiammabiliQuando queste batterie non funzionano bene, possono causare incidenti pericolosi e drammatici.

Non tutte le soluzioni chimiche del litio sono uguali: la maggior parte dei consumatori americani, a parte gli appassionati di elettronica, conosce solo una selezione limitata di soluzioni di litio.I tipi più comuni si basano su formulazioni di ossido di cobalto, ossido di manganese e ossido di nichel.

Per quanto riguarda le batterie agli ioni di litio, si tratta di una tecnologia relativamente nuova, che è emersa negli ultimi 25 anni.Le tecnologie al litio hanno guadagnato popolarità per la loro efficacia nell' alimentare elettronica più piccola come laptop e telefoni cellulariTuttavia, come hanno evidenziato molti notiziari, anche le batterie agli ioni di litio hanno sviluppato una reputazione di incendio.Questa preoccupazione era uno dei motivi principali per cui il litio era raramente usato nelle grandi batterie.

Introducete il fosfato di ferro di litio (LiFePO4). Questa nuova soluzione di litio è intrinsecamente non combustibile, anche se con una densità energetica leggermente inferiore.Le batterie LiFePO4 non solo offrono una maggiore sicurezza, ma offrono anche diversi vantaggi rispetto ad altre batterie chimiche al litio, in particolare per applicazioni ad alta potenza come le energie rinnovabili.

Prima di esplorare le caratteristiche di sicurezza del fosfato di ferro di litio, vediamo come si verificano i malfunzionamenti delle batterie al litio.

Le batterie agli ioni di litio possono esplodere quando la loro carica completa viene rilasciata istantaneamente o quando le sostanze chimiche liquide si mescolano con contaminanti estranei e si accendono.danni fisici, sovraccarico, o rottura degli elettroliti.

Ad esempio, se il separatore interno o il circuito di ricarica sono danneggiati o non funzionano correttamente, le barriere di sicurezza sono compromesse.che innescano una reazione chimica esplosiva che rompe il rivestimento della batteria, combina lo slurry chimico con l'ossigeno, e accende tutti i componenti.

Mentre ci sono altri modi in cui le batterie al litio possono esplodere o prendere fuoco, gli scenari di fuga termica come questi sono i più comuni.È importante notare che tali incidenti sono relativamente rari., soprattutto dato che le batterie agli ioni di litio alimentano la maggior parte dei prodotti ricaricabili presenti sul mercato.

Sebbene le batterie a fosfato di ferro di litio (LiFePO4) non siano del tutto nuove, stanno guadagnando terreno sui mercati commerciali globali.Ecco una breve panoramica di ciò che rende le batterie LiFePO4 più sicure rispetto ad altre soluzioni al litio.

Le batterie LiFePO4 sono rinomate per il loro elevato profilo di sicurezza, attribuito alla loro chimica altamente stabile.Le batterie a base di fosfato hanno una struttura chimica e meccanica superiore che impedisce il surriscaldamento a livelli non sicuri, migliorando la sicurezza rispetto alle batterie agli ioni di litio con altri materiali catodici.

Gli stati carichi e non carichi di LiFePO4 sono fisicamente simili e robusti, consentendo agli ioni di rimanere stabili durante il flusso di ossigeno associato a cicli di carica o potenziali malfunzionamenti.Il legame fosfato-ossido di ferro è più forte del legame ossido di cobaltoPertanto, quando sovraccaricato o fisicamente danneggiato, il legame fosfato-ossido mantiene la sua integrità strutturale, mentre altri legami chimici del litio tendono a rompersi.rilasciando un calore eccessivo e potenzialmente innescando una fuga termica.

Le celle LiFePO4 sono incombustibili, una caratteristica essenziale in caso di cattiva gestione durante la ricarica o la scarica.Quando si trovano di fronte a eventi pericolosi come collisioni o cortocircuitiSe si prevede l'utilizzo di una batteria al litio in ambienti pericolosi o instabili, è probabile che LiFePO4 sia l'opzione migliore.

La maggior parte delle batterie LiFePO4 sono dotate di un sistema di gestione della batteria (BMS) che include ulteriori caratteristiche di sicurezza come la protezione da sovra-corrente, sovra-tensione, sotto-tensione e sovra-temperatura.Le celle sono spesso collocate in involucri in acciaio inossidabile a prova di esplosione.

Inoltre, le batterie LiFePO4 sono non tossiche, non contaminanti e prive di metalli delle terre rare, rendendole una scelta ecologica.Le batterie al litio a piombo-acido e ossido di nichel presentano rischi ambientali significativi, in particolare le batterie al piombo-acido, che possono degradarsi nel tempo e causare perdite di sostanze nocive.

Rispetto alle batterie al piombo-acido e ad altre batterie al litio, le batterie al litio-fosfato di ferro offrono notevoli vantaggi, tra cui un miglioramento dell'efficienza di carica e scarica, una durata di vita più lunga,e la capacità di ciclo profondo mantenendo le prestazioniSebbene le batterie LiFePO4 possano avere un prezzo iniziale più elevato, i loro costi di vita inferiore, manutenzione minima,e le sostituzioni rare ne fanno un investimento utile e una soluzione a lungo termine più sicura.