211service.com
Vai litija jonu elektriskās automašīnas ir drošas?
Portatīvie datori, kas aprīkoti ar litija jonu akumulatoriem, laiku pa laikam pārkarst un aizdegas. Dažus cilvēkus tas ir satraucis par šāda veida akumulatoru izmantošanu jaunos elektriskajos sporta automobiļos un komplektos tradicionālo automašīnu un hibrīdautomobiļu pārveidei par pilnībā elektriskiem automobiļiem.
Šis ir aizraujošs laiks elektriskajiem transportlīdzekļiem — ar regulāriem paziņojumiem par palielinātu akumulatoru materiālu uzglabāšanas ietilpību (sk. Akumulatora izrāvienu) un eksotiskiem, dārgiem transportlīdzekļiem, kas tiks laisti tirgū, piemēram, nesen izziņotais sporta automobilis no plkst. Tesla Motors Sankarlosā, Kalifornijā. Taču elektriskie transportlīdzekļi pagātnē ir bijuši neveiksmīgi. Ja viņiem šoreiz veiksies, viņiem būs jāiekaro vispārējs patērētājs, un tas cita starpā nozīmēs pierādīt, ka jaudīgie akumulatori ir droši.
Litija jonu akumulatori jau sen ir iecienīti klēpjdatoru un mobilo tālruņu darbināšanai, jo tie ir mazi un viegli. Bet tik daudz enerģijas iepakot mazā telpā ir arī bīstami. Ir zināms, ka baterijas dažkārt vardarbīgi uzliesmoja; un tā kā gan degviela, gan oksidētājs ir iekļauti akumulatorā, tos nevar apslāpēt kā parastu ugunsgrēku, saka Dens Dotijs, kurš vada litija jonu akumulatoru testēšanu Sandijas Nacionālajā laboratorijā Albukerkā, NM.
Galvenās drošības problēmas ir novērst pārlādēšanu, pārkaršanu un bojājumus avārijas gadījumā. Viņš saka, ka katrā gadījumā ķīmiskās reakcijas var kļūt nekontrolējamas, izraisot termisku aizbēgšanu, kas var radīt pietiekami karstu temperatūru, lai izkausētu alumīniju un izraisītu akumulatoru eksploziju.
Saskaņā ar ASV Patēriņa preču drošības komisijas datiem no 2003. līdz 2005. gadam vairāk nekā 300 negadījumu notika ar litija jonu klēpjdatoru un mobilo tālruņu akumulatoru pārkaršanu vai aizdegšanos. Daudzi no incidentiem bija saistīti ar miesas bojājumiem.
Šī potenciālā problēma ar litija jonu akumulatoriem transportlīdzekļos tiek reizināta ar tūkstošiem. Piemēram, Tesla Motors automašīnas gadījumā aiz pasažieru nodalījuma ir iepakoti gandrīz 7000 akumulatoru, lai darbinātu automašīnu (līdz iespaidīgam 60 jūdzes stundā apmēram četrās sekundēs).
Taču uzņēmums ir daudz darījis, lai saglabātu savu ar akumulatoru darbināmo sistēmu drošu — daudz vairāk nekā tiek darīts klēpjdatoros, saka izpilddirektors Martins Eberhards.
Lai kontrolētu temperatūru, Tesla inženieri ir izstrādājuši elektroniski vadāmu šķidruma dzesēšanas sistēmu. Tajos ir iekļauta arī aizsardzība pret pārlādēšanu, trīs drošinātāju slāņi un sensori, kas aktivizēs akumulatoru atvienošanu augstas temperatūras, pēkšņa trieciena vai apgāšanās gadījumā. Faktiski lēmums izmantot daudzas mazas baterijas, nevis dažas ļoti lielas, daļēji bija drošības apsvērums – katrs akumulators un tā salīdzinoši nelielais uzkrātās enerģijas daudzums salīdzinājumā ar visu sistēmu ir izolēts un aizsargāts savā tērauda korpusā. Un visa sistēma ir arī apvalkota aizsardzībai negadījuma gadījumā.
Marks Verbrugge, GM pētniecības un izstrādes centra Vorenā, MI, akumulatoru eksperts saka, ka ar šādiem drošības pasākumiem vajadzētu pietikt, lai baterijas būtu drošībā. Tomēr viens faktors paliek ārpus autoražotāju tiešas kontroles. Vienīgais, kas patiešām satrauc oriģinālo iekārtu ražotājus, ir tas, ka jūs nevarat kontrolēt sliktas kvalitātes ražošanu, jo tā ir saistīta ar drošību, viņš saka. Piemēram, saka Verbrugge, ja divi elektrodi saskaras, jo tas ir slikti ražots, jums ir problēma.
Šāds iekšējs īssavienojums var izraisīt nekontrolētu ķīmisku reakciju, saka Sandia's Doughty, piebilstot, ka, ja ražošanā ir defekts un tajā ir iekšējs īssavienojums, jūs neko nedarīsit ārēji, lai pārtrauktu šo reakciju. Šādas problēmas ir reti sastopamas, un tās rodas vienā no desmit miljoniem klēpjdatoru un citu elektronikas elementu, saka Doughty. Bet, viņš saka: ja ir 7000 šūnu un ir viena no desmit miljoniem kļūmju, jūs veicat aprēķinu attiecībā uz to, cik daudz transportlīdzekļu radīsies šūnu problēma.
Pat ja slikts akumulators tomēr kļūst par transportlīdzekli, tā var nebūt liela problēma. Mēs esam to izstrādājuši tā, lai, ja jūs ieķeraties mūsu akumulatoru komplektā un apzināti aizdedzinat kādu no akumulatoriem, tas neizplatās uz blakus esošajām šūnām, saka Eberhards. Viņš min divus iemeslus: katrs akumulators ir tērauda korpusā, un šķidruma dzesēšanas sistēma var novadīt lieko siltumu.
Tomēr Dotijs saka, ka pārbaužu laikā viņš ir redzējis vardarbīgus sprādzienus, kas varētu pārraut tērauda korpusu. Ja neizdodas arī šķidruma dzesēšana, viens akumulators var izraisīt blakus esošo akumulatoru pārkaršanu, izraisot nelielu sprādzienu kaskādi. Doughty saka, ka elektrisko automobiļu uzņēmumi var izstrādāt sistēmas, kas ir pieņemami drošas, taču viņš atzīmē, ka, lai gan inženieriem vienmēr ir vairāki drošības līmeņi, vissliktākie negadījumi notiek, ja ļoti reta gadījuma dēļ divi vai vairāki no šiem vairākiem slāņiem. ir apdraudēti.
Pat ja šāds negadījums notiek reti, pret elektriskajiem transportlīdzekļiem joprojām var būt pretreakcija. Jo īpaši Doughty ir nobažījies par pārveidošanas komplektiem parasto transportlīdzekļu vai hibrīdu pagriešanai litija jonu elektromobiļos (skatiet Plug-In hibrīdi ir ceļā). Mani uztrauc tas, ka kādu no šīm dienām notiks ar litija jonu darbināms transportlīdzeklis, kas piedzīvos diezgan iespaidīgu negadījumu — un ko tad cilvēki teiks?
Ekspertiem ir divi galvenie ieteikumi, kā virzīties uz priekšu un ražot vēl drošākus elektriskos transportlīdzekļus. Pirmkārt, automašīnu ražotājiem ir nepieciešams ļoti stingrs akumulatoru ražotāju pārbaudes process, saka Verbrugge. Un ilgtermiņā, Doughty saka, būs svarīgi atbalstīt jaunu augstas enerģijas litija jonu akumulatoru ķīmijas izpēti, kas nav pakļauta pārkaršanai.