סיכוני בטיחות והנחיות טיפול לסוללות המופעלות על ידי מים

I. סיכוני ליבה של סוללות מרופדות מים

1.

סוללות ליתיום-יון מנצלות אלקטרוליטים נוזליים באופן פנימי. כאשר מים מסתננים לסוללה, הם עלולים לגרום למגע ישיר בין האלקטרודות החיוביות והשליליות, מה שמוביל לקצר. הזרם המיידי שנוצר במהלך קצר מעגל יכול לחרוג מזרם ההפעלה הרגיל בכמה עשרות פעמים, ולהפעיל התחממות יתר מקומית ואפילו בורח תרמי. לדוגמה, במקרה בו מי גשמים חלחלו לסוללת ליתיום-יון במהלך טעינה של רכב חשמלי, התגובה בין ליתיום מתכתי למים הייתה אלימה, ייצרה גז מימן ושחרור כמות גדולה של חום, ובסופו של דבר גרמה לסוללה להתפוצץ וכתוצאה מכך לאש מסביב. עבור סוללות רכב חשמלי במתח גבוה, אם האיטום נכשל לאחר טבילה במים, הוא עלול להוביל לתגובות שרשרת חמורות יותר, כאשר האנרגיה שוחררה מספיק כדי לגרום נזק קשה לגוף הרכב.

2. קורוזיה מתכתית ושפלת ביצועים

כאשר מים באים במגע עם רכיבי מתכת כמו אלומיניום ונחושת בתוך הסוללה, הם מאיצים קורוזיה חמצונית. מוצרי הקורוזיה עשויים לחסום את תעלות האלקטרוליט ולהגדיל את ההתנגדות הפנימית של הסוללה. נתונים ניסיוניים מראים שקצב השפלת הקיבולת של סוללות ליתיום-יון לאחר טבילה במים יכול להגיע ל -30%-50%, כאשר יעילות המטען והפריקה יורדת מתחת ל 60%מהערך הרגיל. למרות שסוללות חומצות עופרת משתמשות באלקטרוליטים של חומצה גופרתית, אם הן שקועות במים המכילים זיהומים, קורוזיה של המסופים תגדיל את עמידות המגע, מה שעלול להוביל לכישלון התחלת רכב על פני שימוש ארוך טווח.

3. הרחבת גז ונזק מבני 

לאחר טבילה במים, תגובות כימיות כמו פירוק אלקטרוליטים עשויות להופיע בתוך הסוללה, ומייצרות גזים כמו מימן וחמצן. במקרה מסוים, סוללת ליתיום-יון עם תופעת מים חוותה עלייה פתאומית בלחץ הפנימי, וגרמה למארז להתפיח ובסופו של דבר הובילה לדליפת אלקטרוליט. האלקטרוליט שהודלף לא רק משחית את מעטפת הסוללה אלא גם עשוי לזהם את מערכת החשמל של הרכב, מה שמגדיל את עלויות התחזוקה. אם סוללה במתח גבוה מתפיחה, חוזק המפחית של מעטפתו עלול להוביל להתפוררות, ולשחרר חומרים כימיים המהווים איום על הסביבה ובריאות האדם.

II. אסטרטגיות תגובה לסוגים שונים של סוללות המובנות על מים

1. סוללות עופרת-חומצה: ניתן לתקן קורוזיה קלה, זיהום קשה דורש החלפה

טבילה במים קלים: אם רק הטרמינלים באים במגע עם מים מזוקקים, ניתן לפרק את הסוללה, את המסופים לנקות מים מזוקקים, ואז מצופים בווזלין כדי למנוע חלודה. לאחר הייבוש, בדוק את מתח המעגל הפתוח. אם המתח תקין ואין דליפה, הסוללה יכולה להמשיך להשתמש.

טבילה חמורה של מים: אם האלקטרוליט הוא עגום או מופיעים משקעים, יש להחליף את האלקטרוליט, והסוללה מופעלת מחדש באמצעות טעינה ופריקה. עם זאת, אם מעטפת הסוללה מעוותת או שהצלחות הפנימיות גופרות, מומלץ להחליף את הסוללה כולה.

2. סוללות ליתיום-יון: ניתן לנסות חדירת מים קלה לתיקון, טבילה חמורה מחייבת גרוטאות

חדירת מים קלה: נתק מייד את הכוח, מפרק את חבילת הסוללה, נקה את לוח המעגל באתנול מוחלט, יבש אותו ואז בדוק את עקביות המתח של התאים הבודדים. אם הפרש המתח הוא פחות מ- 50MV ואין תנפיון, ניתן לארוז מחדש את הסוללה לשימוש.

טבילה חמורה של מים: אם חבילת הסוללה מציגה מתח מתנפח, דליפה או מתח לא תקין, צור קשר עם מוסד מקצועי לצורך פירוק בטוח. מפרט תחזוקה מסוים מחייב במפורש כי סוללות ליתיום-יון מסובכות מים חייבות לעבור 12 בדיקות, כולל בדיקות בידוד ובדיקות קיבולת, לפני שניתן יהיה לשפוט אותן כניתן לתיקון.

3. סוללות רכב חשמלי במתח גבוה: גרוט מייד אם האיטום נכשל 

חבילות סוללות במתח גבוה מאמצות עיצובים להגנה רב על שכבות. עם זאת, אם מופיעים כתמי מים במארז או שמערכת האבחון מדווחת על שגיאה, יש להוציא את הסוללה מייד מהשירות. יצרנית רכב מסוימת קובעת כי על סוללות שסוללות מים לעבור 6 בדיקות, כולל בדיקות אטימות אוויר ובדיקות התנגדות לבידוד. אם מבחן כלשהו נכשל, הסוללה נשפטת כגרוטאות. בעת הטיפול, יש ללבוש חליפות חסינות פיצוץ ופירק את הסוללה באתר מיחזור ייעודי.

III. תהליך טיפול מקצועי לסוללות המופעלות על ידי מים

1. סילוק ראשוני: ניתוק כוח ובידוד

ניתוק כוח מיידי: חתוך את החיבור בין הסוללה למעגל החשמלי של הרכב כדי להימנע מעגלים קצרים הגורמים לקשתות חשמליות.

בידוד פיזי: העבירו את הסוללה למקום מאוורר ויבש היטב, הרחק מלהבות פתוחות וחומרים דליקים. על פי נתונים סטטיסטיים ממחלקת כיבוי מסוימת, ההסתברות לסוללה המפוצצת במים המתנצלת באופן ספונטני במרחב מוגבל היא שלוש פעמים מזה בסביבה פתוחה.

2. בדיקה מעמיקה: הערכה רב-ממדית

בדיקת מראה: השתמש באנדוסקופ כדי להתבונן אם יש כתמי מים, קורוזיה או בולטים בתוך הסוללה.

בדיקות חשמליות: השתמש בבוחן התנגדות לבידוד כדי למדוד את התנגדות הבידוד בין האלקטרודות החיוביות והשליליות לבין מעטפת. הערך הסטנדרטי צריך להיות גדול מ- 500MΩ.

בדיקת קיבולת: בדוק את הקיבולת בפועל באמצעות טעינה ושחרור זרם קבוע. אם הקיבולת היא מתחת ל 80% מהערך המדורג, הסוללה נשפטת כנכשלה.

3. סילוק בטוח: סיווג וטיפול

סוללות הניתנות לתיקון: בצע פעולות כמו ייבוש, הסרת חלודה ומילוי אלקטרוליטים בארון מוגן לפיצוץ. לאחר התיקון, על הסוללה לעבור 72- שעה מטען מלא ובדיקת מחזור פריקה מלאה.

גרוטאות סוללות: העבירו אותם למפעל מיחזור מוסמך לעיבוד. שיטות כמו ריסוק פיזי ואחריו שטיפה כימית משמשות לשחזור מתכות כמו קובלט וליתיום. על פי נתונים של ארגון מסוים, כל טון של סוללות ליתיום-יון גרוטאות יכול לשחזר 150 ק"ג של חומר קתודה ליתיום-קובלט-מנגני.

Iv. אמצעי מניעה ותחזוקה שגרתית

1. אופטימיזציה של עיצוב אטום למים

שיפור דירוג IP: בחר חבילות סוללות עם דירוג הגנה IP67 ומעלה. יצרן רכב אנרגיה חדש מסוים צמצם את שיעור הכישלון של סוללות לאחר טבילה במים מ- 12% ל -3% על ידי אופטימיזציה של מבנה האיטום.

עיצוב ערוץ ניקוז: הגדר תעלות ניקוז בתחתית חבילת הסוללה. אופנוע חשמלי מסוים שיפר את יכולת דשדוש המים שלו ב- 40% באמצעות עיצוב זה.

2. שיפור הרגלי השימוש

שליטה בעומק שכשוך: עומק הדשדוף לאופניים חשמליים לא אמור לחרוג מגובה הדוושות. רכבים חשמליים צריכים להימנע מלהעבור בקטעים שבהם עומק המים עולה על מרכז רכזות הגלגלים ..

בדיקות סדירות: בדוק את הזדקנות רצועות האיטום של מארז הסוללה מדי חודש. השתמש בתדמית תרמית אינפרא אדום כדי לאתר את חלוקת הטמפרטורה של חבילת הסוללה. עליית הטמפרטורה הלא תקינה עשויה להצביע על מעגלים קצרים פנימיים.

3. הכנה לטיפול בחירום

כלים על הסיפון: צייד באספקת חירום כמו כפפות בידוד, מולטימטר ומייבש.

כיסוי ביטוחי: רכישת ביטוח שכשוך מים או ביטוח נזק ספציפי לסוללה. על פי נתונים של חברת ביטוח מסוימת, עלות התחזוקה הממוצעת לסוללות המעורבות מים היא 60% -80% ממחיר הסוללה המקורי.

מַסְקָנָה

הטיפול בבעיות סוללות המופעלות על ידי מים אמור לדבוק בעקרונות "הבטיחות הראשונה, הערכה מדעית וסילוק מקצועי." המשתמשים צריכים להימנע מפירוק סוללות המופעלות על ידי מים בעצמם. נתונים סטטיסטיים של איגוד תחזוקה מסוים מראים כי ההסתברות לתאונות משניות הנגרמות כתוצאה מאינם מקצועיות המטפלות בסוללות המופעלות על ידי מים גבוהה ככל 45%. עם קידום טכנולוגיית הסוללות, סוגים חדשים של סוללות כמו סוללות במצב מוצק וסוללות במצב מוצק למחצה עשויים לפתור באופן מהותי את בעיית טבילה במים. עם זאת, בתנאים טכנולוגיים נוכחיים, הקפדה על מפרטים אטומים למים נותרה הבחירה הטובה ביותר להבטיח בטיחות.