锂电池的使用方法是什么?锂电池如何防火?
锂电池,在电动车局部车型已被广泛使用,今天就为大家讲解下锂电池的一些使用方法。
充电要及时
1.电池出厂时一般是带电的半电状态。首次骑行时,最好把电池充满,一方面因为自放电会使锂电池带电量减少,另外可以激活其中的活性物质。
2.每次骑行时,不要将电池电量耗尽,长期过放会使电池寿命减少3倍。当电动车骑行中出现电量过低提示时,要果断地停止骑行
充电的时间
1.锂电池任何时候充电都是有效的,即使充电前还有50%的电量也没关系,这是因为,它与镍氢电池不同,后者有记忆效应而锂电池没有。但要注意的是锂电池不能过度放电,过度放电会造成不可逆的容量损失。当机器提醒电量低的时候就要马上开始充电了。
2.千万不能过充,当充电完成指示灯亮时,要停止充电。如果长时间不用电池,应将电池从仪器中取出保存于干燥阴凉处,并要在60~90天内充电一次,以免存放时间过长,电池因自放电导致电量过低,造成不可逆的容量损失,因为锂电池的最佳存放状态是半电存放。
弥补自放电的充电
如果长时间不用电池,应将电池从仪器中取出保存于干燥阴凉处,并要在60~90天内充电一次,以免存放时间过长,电池因自放电导致电量过低,造成不可逆的容量损失,因为锂电池的最佳存放状态是半电存放(即在电池标称容量的40%~60%之间存放),我们知道,锂电池的最高电压是4.2V,因此,储存电压最好是在3.8V~3.9V之间,这时的容量基本是一半。
使用原装充电器
尽量使用原装锂电池充电器充电,原装充电器配套性能强,充电倍率适度,现在有一些快速充电桩,建议不能用。同型号的铅酸电池充电器也不可以用在同型号锂电池上。过大电流充电对电池内部结构的伤害也比较大。
存放的温度环境
温度环境较宽,为-20℃~55℃,但事实上最适宜的温度是室温。从“衰老”这一角度来说,温度可能是使锂电池容量逐渐衰退的主要原因。
严格遵守说明书中的注意事项
锂电池在闲置时,要放置于阴凉通风处,避免高温和潮湿,雨天尽量避免骑行,即使骑行也要做好保护,慎防锂电池进水。不要敲击、针刺、踩踏、改装、日晒电池,不要将电池放置在微波、高压等环境下。锂电池一般分为锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池因可充电且能量密度高,其应用越来越广泛。锂离子电池的安全性是抑制锂离子电池及相关行业(如新能源汽车)发展的瓶颈。锂离子电池内部的电解液是易燃液体,电极是可燃材料,锂电池在过充、短路、过热、穿刺或碰撞等情况下发生热失控,容易起火甚至爆炸,手机、电动自行车或电动汽车因电池着火引发火灾的案例时有发生。
作者集20年消防行业工作经验,并与国内外同行广泛交流,从2012年开始研究电动自行车、电动汽车锂离子电池的防火,本文分享几种针对锂离子电池的防火方案。
锂电池防火策略简介
锂电池防火需要建立具有战略纵深的多道防线。除了电池内部尽可能使用不可燃或难燃材料让电池具有本质安全性能外,电池外部的第一道防线是防止发生导致电池过热着火的各种诱因,比如过充、短路、撞击等,这就需要对电气系统进行安全设计。
当第一道防线被突破后(比如电池管理系统发生故障未能及时切断充电电源),电池温度升高,监控系统中的温度传感器或气体、烟雾探测器等应及时发现故障并报警,提醒工作人员处理故障,消除火灾诱因。此为第二道防线。
当故障未及时处理、第二道防线被突破后,电池燃烧(阴燃)已无法避免,此时消防系统要做的是将燃烧限制在发生故障的电池盒(或箱)内(containment),并能隔离相邻的未着火的电池和设备,避免火势扩大(isolation)。由于锂离子电池热失控后温度极高,现有的非水系灭火剂如气体、干粉无法将电池温度迅速降下来,灭火效果不太理想。因此将电池防火目标设定为控火(controlledburn-down),是一种比较现实的方案,技术经济性较强。此为第三道防线。
如果控火失败火情扩大,对人员财产安全造成严重威胁,则需要启动在车内安装的固定式水基灭火系统或等待消防队来灭火。
一般来说,第一道和第二道防线由电池制造商或电动汽车制造商考虑。作为消防专业人士,可为客户建立牢固的第三道防线,根据电池的具体型号规格性能进行方案定制,方案所使用的部件来自世界各地,不限于某一种设备或材料。
锂电池防火方案举例
此方案借鉴国外先进经验,简单易行。所用防火材料主要成分为颗粒状矿物质,不可燃,不导电,无腐蚀,安全环保,重量极轻,性能可靠且成本合理,可广泛应用于锂电池生产、储存、运输和使用过程中的防火灭火。以下视频为锂电池防火方案测试过程实录。锂电池因加热或过充发热燃烧后,在防火颗粒的保护下,无明火产生,无爆炸发生,仅有白色烟雾冒出,因此可避免锂电池燃烧导致的火情扩大。
防灭火原理:隔离氧气窒息灭火、吸热冷却
颗粒粒径:1-4mm颗粒密度:360kg/m3干燥松散容重:240kg/m3
锂电池运输防火方案
为了确保防火控火的效果,还可在电池盒(或箱)内安装独立式灭火管。该灭火管在电池着火后受热破裂,自动释放出灭火气体,将电池火扑灭。
此外也可采用专用于锂离子电池的水系灭火剂,通过灭火器或固定灭火系统喷射。测试视频如下: