Всі категорії
НОВИНИ

НОВИНИ

Як безпечно зберігати літій-іонний акумулятор на 48 вольт

2025-09-11

Розуміння ризиків, пов’язаних із зберіганням літій-іонного акумулятора 48 В

Тригери теплового вибуху та ризики зберігання літій-іонних акумуляторів

Однією з найбільших проблем з літій-іонними акумуляторами є явище, відоме як тепловий відрив. Поступово те, що відбувається, полягає в тому, що акумулятор починає неkontрольовано нагріватися, як тільки температура піднімається вище приблизно 175 градусів за Фаренгейтом (приблизно 79 за Цельсієм). Це зазвичай викликане такими факторами, як фізичні пошкодження, надмірний заряд або перебування в дуже гарячих умовах. Як тільки цей процес починається, температура всередині може збільшитися аж до 900 градусів за Фаренгейтом (це 482 градуси за Цельсієм або більше), що призводить до виділення небезпечних газів і викликає займання сусідніх елементів. Ситуація стає ще гіршою для систем на 48 вольт, тому що вони зберігають таку велику кількість енергії в такому малому просторі. Уявіть, що 16 елементів упаковані разом — якщо навіть один елемент виходить з ладу в такій конфігурації, це може вивести з ладу весь акумуляторний блок і створити серйозні проблеми безпеки.

Поширені причини деградації літій-іонних акумуляторів на 48 вольт під час зберігання

Три основні фактори прискорюють деградацію акумуляторів 48В під час зберігання:

  1. Дрейф напруги : Зберігання на повний заряд протягом шести місяців або довше призводить до незворотної втрати ємності — до 20% на рік — через розкладання електроліту.
  2. Коливання температури : Коливання між 32°F та 104°F (0°C–40°C) сприяють надмірному зростанню шару твердого електролітного інтерфейсу (SEI), що збільшує внутрішній опір.
  3. Проникнення вологи : Вологість понад 65% RH викликає корозію алюмінієвих струмовідвідних елементів, підвищуючи ризик внутрішніх коротких замикань.

Чи є діючі стандарти безпеки достатніми для побутового зберігання літій-іонних акумуляторів на 48 вольт?

Промислові стандарти, такі як UL 9540A, охоплюють комерційні системи зберігання енергії, але коли мова йде про побутове зберігання енергії з батареями на 48 В, досі існує багато плутанини щодо діючих настанов. Більшість цих протоколів зосереджуються на виробничих процесах, а не на тому, що відбувається на рівні споживача, що піддає звичайних домовласників непотрібному ризику. У багатьох будинках навколо батарей відсутня належна вентиляція, іноді відстань між пристроями менше трьох футів. Методи придушення пожежі також є проблемою, адже вода може ще більше погіршити ситуацію з пожежами літієвих батарей. Не можна забувати й про моніторинг температури, коли батареї довгий час не використовуються. За даними дослідження, опублікованого торік, майже сім із десяти проблем із побутовими батареями виникають тоді, коли система практично не працює, просто перебуваючи в стані бездіяльності в якомусь кутку будинку. Це чітко демонструє, чому так відчутно потрібні кращі регуляторні положення, спеціально призначені для побутових рішень зберігання енергії.

Оптимальні умови навколишнього середовища для зберігання літій-іонних акумуляторів 48 Вольт

Оптимальний температурний діапазон (від 35 до 90°F) та уникання екстремальних значень нижче 20°F або вище 100°F

Щоб літій-іонний акумулятор 48 Вольт служив довше, його слід зберігати при температурі від 35 до 90 градусів за Фаренгейтом, що приблизно відповідає 1–32 градусам Цельсія. Коли температура опускається нижче 20°F, всередині акумуляторів починаються зміни, що призводять до збільшення опору електрики, оскільки рідкий електроліт замерзає. Це може знизити їхню ефективність приблизно на 40%. З іншого боку, якщо акумулятор тривалий час тримати при температурі вище 100°F, внутрішні компоненти швидше зношуються. Особливо варто уникати температури 120°F — при цьому виникає серйозна небезпека теплового неконтрольованого розгону. Деякі типи хімії акумуляторів просто не витримують такої інтенсивної спеки більше ніж 12 годин, перш ніж усередині почнуться критичні процеси.

Контроль вологості та запобігання прямому сонячному світлу

Підтримуйте вологість нижче 50%, щоб зменшити корозію на чутливих компонентах. Пряме сонячне світло може підвищувати температуру поверхні на 15–25°F порівняно з температурою навколишнього середовища, створюючи нерівномірне теплове навантаження на елементи. Використовуйте непрозорі контейнери та уникайте розташування поблизу вікон або ліхтарів; навіть часткове затінення зменшує коливання температури на 60% порівняно з прямим УФ-випромінюванням.

Забезпечення належної вентиляції та циркуляції повітря навколо 48-вольтового літій-іонного акумулятора

Переконайтеся, що навколо обладнання з усіх боків є щонайменше шість-дванадцять дюймів вільного простору, щоб тепло мігло природно виходити. Якщо потік повітря блокується, внутрішня температура може піднятися на цілих вісімнадцять градусів за Фаренгейтом. Вентильовані полиці працюють краще, ніж закриті шафи, які ми бачимо скрізь у ці дні. Деякі реальні випробування показали, що відкриті стійки зможуть утримувати компоненти на вісім-чотирнадцять градусів прохолоднішими порівняно з їхніми закритими аналогами. І не кладіть нічого поблизу великих вентиляційних отворів. Примусове повітря, що рухається зі швидкістю понад чотири метри на секунду, з часом викличе проблеми, оскільки створює конденсацію, коли речі занадто швидко остигають після нагрівання.

Найкращі практики керування зарядом перед і під час зберігання

Заряджання до 60–80% перед зберіганням для запобігання втраті ємності

При зберіганні акумулятора з літій-іонною батареєю на 48 вольт найкращою практикою є заряджання акумулятора до рівня заряду від 60 до 80 відсотків. Залишення цих акумуляторів повністю зарядженими призводить до внутрішніх проблем, оскільки у них підвищується тиск і прискорюється хімічне руйнування. З іншого боку, повне розряджання акумулятора може призвести до його постійного пошкодження та скорочення загального терміну служби. Згідно з нещодавніми дослідженнями, опублікованими торік, акумулятори, які трималися у повністю зарядженому стані, втрачають приблизно на 20% більше ємності всього за півроку порівняно з тими, що зберігалися в оптимальному діапазоні 60–80%. Це має велике значення для довготривалої продуктивності та економії коштів.

Підзаряджання кожні три місяці для підтримки стану акумулятора 48 В з літій-іонною батареєю

Навіть коли відключено, акумулятори типу літій-іон саморозряджаються з часом. Підзаряджуйте кожні 90–120 днів, щоб підтримувати рівень заряду 60–80% та уникнути глибокого розряду, який може викликати блокування BMS або дисбаланс осередків. Акумулятори, які тримають рівень заряду близько 70%, зберігають до 98% своєї початкової ємності після 18 місяців зберігання.

Відключення акумулятора від системи для зменшення навантаження

Відокреміть акумулятор від підключених пристроїв, щоб усунути паразитні навантаження — навіть невеликі витрати у фоновому режимі (2–5 Вт) можуть вичерпати заряд протягом кількох тижнів. Це запобігає випадковому вимкненню та спрощує реактивацію. Закрийте клеми ізольованими ковпачками, щоб уникнути випадкового контакту, короткого замикання та корозії від навколишнього середовища під час тривалого відключення.

Безпечне фізичне обслуговування, розміщення та запобігання пожежі

Перевірка пошкоджень або витоків перед зберіганням акумулятора 48 вольт літій-іонного типу

Перш ніж щось відкладати на зберігання, уважно огляньте корпус, клеми та всі точки підключення. Шукайте тріщин, випуклостей або слідів іржі — це явні ознаки структурних пошкоджень. Згідно з даними галузі за минулий рік, майже чотири з десяти проблем зі зберіганням почалися з непомічених фізичних пошкоджень. Переконайтеся, що напруга акумулятора становить приблизно 48 вольт (±2 вольти), і ще раз перевірте, чи немає дефектів, що призводять до витоку рідини, перед тим, як відкласти його на зберігання.

Використання непровідних полиць із перегородками та зберігання акумуляторів на відстані від підлоги

Уникайте розміщення акумуляторів безпосередньо на бетонних або металевих поверхнях, оскільки це збільшує ризик гальванічної корозії на 57%. Використовуйте полиці з перегородками із поліетилену для підняття акумуляторів, забезпечення циркуляції повітря, зменшення вбирання вологи та запобігання тепловим мостикам. Обмежте вертикальне складування двома одиницями, щоб зменшити механічне навантаження на нижні блоки.

Зберігання в умовах, віддалених від легкозаймистих матеріалів, та використання засобів зберігання з вогнестійкими властивостями

Дотримуйтесь безпечного дистанції приблизно 3 метри між акумуляторами Li-ion на 48 вольт та будь-якими легкозаймистими предметами, такими як паперові вироби, дерев'яні меблі або хімікати на основі розчинників. У разі встановлення таких акумуляторів у будинках, варто вибирати корпуси, які пройшли випробування за стандартом UL 9540A. Ці сертифіковані блоки краще утримують накопичення тепла та обмежують надходження кисню, коли температура всередині починає підвищуватися. Ще одним важливим моментом є розташування їх подалі від опалювальних каналів та вентиляційних отворів. Постійний рух повітря через ці системи іноді може утримувати та концентрувати шкідливі гази, якщо елементи акумулятора якось пошкоджені. Додатковий простір у цьому випадку значно допомагає уникнути потенційної небезпекі в майбутньому.

Контроль та обслуговування для тривалого зберігання акумуляторів Li-ion на 48 вольт

Відстеження циклів зарядки, дат зберігання та показників продуктивності

Фіксуйте ключові параметри для забезпечення тривалої надійності:

  • Цикли зарядки : Записуйте повні цикли розряду/заряду; більшість літій-іонних акумуляторів 48В витримують 1500–2000 циклів.
  • Тривалість зберігання : Плануйте підзарядку кожні 90 днів для підтримки оптимального стану заряду (SOC).
  • Стабільність напруги : Стежте за відхиленнями понад ±2% від базового рівня 48В, що вказують на можливу дисбалансність окремих елементів.

Автоматизовані системи моніторингу зменшують людську помилку на 74% (Звіт галузі, 2023), забезпечуючи сповіщення в режимі реального часу про підвищення температури понад 38°C або аномальні зміни напруги.

Застосування планів аварійного реагування та регулярних інспектувань

Виконуйте щомісячні перевірки за цим протоколом:

  • Візуальні перевірки : Перевіряйте наявність корозії на клемах, деформації або розпухання корпусу.
  • Теплові знімки : Використовуйте інфрачервоні камери для виявлення гарячих зон, температура яких перевищує 35°C.
  • Підготовка до пожежі : Тримайте вогнегасник класу D або з літієвим наповненням на відстані 15 футів від зони зберігання.

Проводьте тести на ємність кожні шість місяців і замінюйте будь-яку батарею, ємність якої знизилася більш ніж на 20%. Навчіть персонал ізолювати несправні блоки протягом 60 секунд за допомогою аварійних вимикачів, щоб зменшити ризики поширення аварії під час виходу з ладу.