При какой температуре лопаются батареи: При какой температуре замерзает вода в трубах на даче?

Содержание

Отрицательные температуры и угроза замерзания воды в дачном водопроводе — Дневник злостного критика-рецидивиста

И вот, начались отрицательные температуры. Сегодня под утро обещают до -3, и уже сейчас на термометре 0.

Выпал снег, и появилась угроза замерзания воды в садовом водопроводе:

Компостная куча и деревья в снегу:

Ветви ели и электрические провода в снегу:

Все сливают воду из летних водопроводов. Я пока не слил, и на то у меня есть две причины — побудительная и рассудительная. Побудительная — не хочется несколько дней до намеченного отъезда в город пользоваться холодным рукомойником. А рассудительная причина объясняет, почему этого можно действительно не делать.

Начну с того, что на даче я живу только в тёплое время года, когда температуры воздуха исключительно положительные. Дом у меня хотя и утеплённый, но по своим теплоизоляционным характеристикам не предназначен для зимнего проживания. Да, он утеплён слоями пенопласта и фольгированной изоляцией, но это утепление недостаточно для существенных температурных минусов. Поэтому и с водопроводом я особенно не стал заморачиваться. Погружной насос в колодце накачивает воду в гидроаккумулятор, находящийся в неотапливаемом хозблоке, по трубе ПНД диаметром 32 мм, а раздача на восемь точек на участке идёт трубами ПНД диаметром 25 мм. Трубы, где они не мешают, лежат прямо на поверхности земли, а в других местах просто слегка углублены в грунт.

Из школьного курса физики я точно знаю, что точка перехода воды из жидкого состояния в твёрдое находится на отметке 0 градусов. Но что-то мне подсказывало, что температура замерзания воды в трубе будет немного ниже. Чётко объяснить причину такого ощущения я не мог, и полез в Интернет, чтобы узнать точно, при какой температуре вода в трубах реально замерзает. И действительно, я нашёл информацию, что для замерзания воды в трубе нужны температуры -5 — -7 градусов, стоящие в течение несколько дней! Не знаю, насколько это правда, но это означало, что, по крайней мере, одну ночь при температуре -3 водопровод точно должен выдержать.

То, что чёрная пластиковая труба ПНД идёт в верхнем плодородном слое земли, в котором продолжают происходить процессы гниения с непременным выделением тепла, внушает мне дополнительный оптимизм. Ну и, наконец, я особенно ничем не рискую — труба ПНД переносит достаточное количество циклов замерзания-оттаивания воды в ней. Максимум что может произойти — ослабнут фитинги, но их всегда можно подкрутить. Гидроаккумулятор стоит хоть в неотапливаемом, но закрытом помещении, что тоже должно способствовать его защите от небольшого минуса. В общем, я решил пока что воду не сливать. Хотя тревожат закрытые шаровые краны, те, что на улице. Пожалуй, это единственное слабое место. Если они не переживут ночь, придётся думать дальше. Но эксперимент есть эксперимент. Завтра отпишусь о результатах (если будет время в перерывах между проливами труб кипятком )))

P.S.: Знаю ещё, что не замерзает текущая вода. Видимо потому, что не успевает выстроится кристаллическая решётка. Ну и если речь о водопроводе, то новые порции воды всегда на несколько градусов теплее нуля. Так, на дне колодца температура воды около +4 градусов. Так что при экстремальном минусе можно немного приоткрыть краники на концах раздаточных водопроводных линий. Главное, чтобы вода в колодце не кончилась )))

А вот статическое давление на температуру замерзания влияет очень слабо. Так, чтобы точку замерзания сместить на 1 градус ниже нуля, нужно 130 атмосфер. В водопроводе же всего около 3 атмосфер. Так что часто встречающийся в Интернете и безбожно растиражированный бред про незамерзающие из-за давления колонки в деревнях — полная чушь. В колонке выше глубины промерзания грунта воды просто нет. Она там появляется только при нажатии на рычаг, и стекает обратно при его отпускании. Чтобы убедиться в этом, достаточно посчитать количество времени, проходящее между нажатием на рычаг и появлением из колонки воды, или просто изучить конструкцию колонки в Интернете.

UPD 18.10.2014 18:10:

Отчитываюсь. Ночью было -1,5 градуса.

Трубы ПНД диаметром 32 и 25 мм, проложенные просто по земле, а также слега присыпанные землёй не замёрзли. То же и с трубами рядом со стенами неотапливаемых помещений, расположенных у меня до высоты 150 см. То есть трубы ПНД никакие не замёрзли нигде несмотря на полное отсутствие в них движения воды.

Закрытые шаровые краны 15 мм (1/2″) замёрзли, но их не порвало. Очень быстро оттаили после полива их сверху горячей водой.

Узкие гибкие подводки и керамические краны рукомойника замёрзли, но тоже быстро оттаили после полива их сверху горячей водой.

Гидроаккумулятор 50 литров в неотапливаемом помещении не замёрз.

Температура в 30-литровом бойлере, установленном в неотапливаемом душе, за ночь упала с 75 до 45 градусов.

Таким образом констатирую, что несмотря на критичную температуру -1,5 градуса, система выдержала. А вот на участке catslover ситуация иная. Там труба ПНД 25 мм, проложенная в 2 метрах над землёй не замёрзла, а такая же труба, проложенная по забору в 50-80 см над землёй — замёрзла. Возможно, в полуметре над землёй температура ниже, чем на высоте 2 метров, а у самой земли температура снова поднимается за счёт выделения тепла из недр, тепла, накопленного за день, а также за счёт выделения тепла в процессе гниения органики в плодородном слое.

Сейчас температура держится у отметки -0,5 градусов. Ещё утром все шаровые краны и краны уличного умывальника я немножко приоткрыл, чтобы из них тоненькой струйкой сочилась вода. За день они не замёрзли. Надеюсь, что в таком режиме они переживут и ночь. Расход воды небольшой, колодец опустошиться не должен. О том, как система переживёт вторую ночь отрицательных температур, отпишусь завтра.

UPD 19.10.2014 02:10:

В общем, эксперимент пришлось прервать из-за отсутствия достаточного количества воды в колодце )))
У меня из 8 точек разбора воды 7 находятся на улице. Поскольку они все были приоткрыты во избежание порчи шаровых кранов, то за день они высосали у меня весь колодец! Осень была довольно сухая, и дебет колодца сейчас весьма низок. В итоге я слил таки всю воду из системы и вытащил насос.

В следующем году думаю докупить 15 метров ПНД 25 мм и пару шаровых, и разделить всю свою систему на 2 части — дом и всё остальное. При минусах буду сливать всё, кроме линии на дом. Если 7 струек выкачали колодец за 10 часов, то одна струйка выкачает его за 3 дня. Возможно, в этом случае дебет колодца будет достаточным для того, чтобы он успевал восполнять выкаченное. Вот так )

UPD 19.10.2014 17:10:

Интересное наблюдение. Ночью было -7,5 градусов. На бочках лёд около 2 сантиметров, причём и сверху, и на стенках. А вот на дне нет! Значит, тепло от земли идёт. Стало быть, правильно я водопровод по земле проложил, а не по забору. А ведь хотел по забору…

Какую температуру выдерживает натяжной потолок? — Невадо

Такой тип отделки потолка подчеркивает не только привлекательность любого дома, но и его своеобразный стиль.

Но не следует забывать о таком нюансе, который следует учитывать, выбирая материал натяжного потолка. Речь идет о температуре. На натяжные потолки оказывает достаточно сильное влияние критичная температура эксплуатации. При сильном холоде или жаре, как пленка, так и ткань полотна может потерять часть своих декоративных и прочностных качеств. Поэтому следует спрашивать у продавцов этой продукции и строительных компаний, оказывающих услуге по оформлению интерьера, какую температуру выдерживает натяжной потолок, и на каком материале для него следует остановить выбор.

Особенности монтажа

Одним из обязательных этапов по устройству натяжного потолка, где в качестве материала для полотна выступает пленка ПВХ, является нагрев полотна. Благодаря этому она становится очень пластичной и мягкой. В таком состоянии пленочное полотно прекрасно тянется и качественно фиксируется на профилях, установленных ранее по периметру на стенах помещения.

По данной технологии нагрев помещения осуществляется примерно до +50+60 C. Для этого используется специальная тепловая пушка. После того, как полотно натянули и надежно закрепили по всему периметру, пушку выключают. Помещение постепенно остывает до комнатной температуры, а остывшая пленка ПВХ представляет собой прекрасно натянутое (без единого изъяна) и весьма прочное полотно.

Технология устройства тканевых натяжных потолков не подразумевает нагрева материала для его монтажа.

Условия эксплуатации натяжных потолков

В подавляющем большинстве случаев, комнаты и помещения с натяжными потолками отапливаются в холодную пору года. Но нередки ситуации, когда появляется желание у заказчика иметь натяжной потолок в помещениях, где температурный режим предполагает высокую температуру, либо которые не отапливаются вообще. В качестве первого варианта рассматриваются бани и сауны, а второй подразумевает застекленные балконы, лоджии, беседки или веранды.

Поэтому, прежде чем осуществлять заказ того или иного материала, следует узнать, какая максимальная и минимальная температура для натяжных потолков считается допустимой к применению. Следует отметить и то, что эксплуатационные свойства и технические характеристики пленочных и тканевых натяжных потолков существенно разнятся. Общими у этих материалов является тот факт, что при нормальной (комнатной) температуре и влажности они долгое время сохраняют первоначальный внешний вид и прочностные свойства.

Какую температуру выдерживает натяжной потолок из ПВХ?

Для ПВХ материалов наиболее благоприятной является температура от +10C до +40C. В этом температурном диапазоне пленка ПВХ в полной мере показывает свою целостность и эластичность. При минусовой температуре пленочный натяжной потолок ПВХ становится твердым и нередко это приводит к образованию на нем трещин.

Что касается максимально допустимого значения температуры для ПВХ пленки, то этим показателем считается +100 C. Фактически этот параметр существенно ниже. Поэтому следует быть внимательнее с установкой галогенных точечных светильников и использованием в помещении различных нагревательных приборов. Как показывает практика, ПВХ пленка натяжного потолка может потемнеть или деформироваться уже при температуре свыше +55 C.

Сколько градусов выдерживает тканевый натяжной потолок?

Полотно для тканевых натяжных потолков изготавливается из полиэстера, пропитанного полиуретановым составом. Благодаря такой технологии производства удалось получить материал, который по параметрам превосходит аналоги из ПВХ пленки. Например, тканевые натяжные потолки при минусовой температуре до -40 C, сохраняют все свои прочностные качества. Поэтому для неотапливаемых помещений и комнат они представляют собой идеальное решение.

Но для саун, бань и других помещений с повышенной температурой натяжные тканевые потолки тоже не подходят, хотя реальный верхний температурный порог у них выше, чем у пленочного (ПВХ) аналога. Ведь тканевый потолок сохраняет свои эксплуатационные свойства при температуре до +80 C. Что касается бани, то в ней температура достигает +100C, а в сауне – до +130C. Именно поэтому натяжные потолки в подобных помещениях не устраиваются.

Вывод

В обычных, комфортных для человека условиях можно использовать и тканевый, и пленочный натяжной потолок. При низких температурах следует применять для устройства натяжного потолка только тканевый материал. Для помещений с высоким температурным режимом натяжные потолки не подходят вообще.

Отлично! Вы долистали до конца:)

Теперь Вам доступен сертификат

на 3 000 руб

BU-304a: Вопросы безопасности при использовании литий-ионных аккумуляторов

Безопасность литиевых аккумуляторов привлекла большое внимание средств массовой информации и юристов. Любое устройство для хранения энергии сопряжено с риском, как это было продемонстрировано в 1800-х годах, когда взорвались паровые двигатели и пострадали люди. Перевозка легковоспламеняющегося бензина в автомобилях была горячей темой в начале 1900-х годов. Все аккумуляторы несут риск для безопасности, и производители аккумуляторов обязаны соблюдать требования безопасности; Известно, что менее уважаемые фирмы делают ярлыки, и это «покупатель, берегись!»

Литий-ионный аккумулятор безопасен, но с миллионами потребителей, использующих аккумуляторы, неизбежны сбои. В 2006 году одна из 200 000 поломок привела к отзыву почти шести миллионов литий-ионных аккумуляторов. Sony, производитель рассматриваемых литий-ионных элементов, отмечает, что в редких случаях микроскопические частицы металла могут вступить в контакт с другими частями элемента батареи, что приведет к короткому замыканию внутри элемента.

Производители аккумуляторов стремятся свести к минимуму присутствие металлических частиц. Полупроводниковая промышленность потратила миллиарды долларов, чтобы найти способы уменьшить количество частиц, которые снижают производительность пластин. Усовершенствованные чистые помещения относятся к классу 10, в котором присутствует 10 000 частиц размером более 0,1 мкм на кубический метр (ISO 4 согласно ISO 14644 и ISO 1469).8). Несмотря на такую высокую чистоту, в полупроводниковых пластинах все еще встречаются дефекты частиц. Класс 10 уменьшает количество частиц, но не устраняет их полностью.

Производители аккумуляторов могут использовать менее строго контролируемые чистые помещения, чем производители полупроводников. В то время как неработающий полупроводник просто оказывается в мусорном ведре, скомпрометированный литий-ионный аккумулятор может попасть в рабочую силу незамеченным и выйти из строя, не подозревая об этом. Возникающие в результате отказы особенно критичны при утончении сепараторов для увеличения удельной энергии.

Аккумуляторы с ультратонкими сепараторами 24 мкм или менее (24-тысячные мм) более восприимчивы к загрязнениям, чем более старые конструкции с более низкими характеристиками в ампер-часах. В то время как батарея емкостью 1350 мАч в корпусе 18650 может выдержать испытание на проникновение гвоздя, батарея высокой плотности емкостью 3400 мАч может воспламениться при выполнении того же теста. (См. BU-306: Какова функция сепаратора?) Новые стандарты безопасности определяют, как используются батареи, а тест UL1642 Underwriters Laboratories (UL) больше не требует проникновения гвоздя для обеспечения безопасности литиевых батарей.

Чтобы проверить безопасность новой ячейки, производитель может предоставить 1 миллион образцов рабочей силе для наблюдения. Ячейка одобрена для использования в критических миссиях, таких как медицинские, если в течение одного года не произойдет сбоев, которые могут поставить под угрозу безопасность. Подобные полевые испытания также распространены для фармацевтических продуктов.

Li-ion, использующий обычные оксиды металлов, приближается к своему теоретическому пределу по удельной энергии. Вместо того, чтобы оптимизировать емкость, производители аккумуляторов совершенствуют методы производства, чтобы повысить безопасность и увеличить календарный срок службы. Настоящая проблема заключается в том, что в редких случаях внутри элемента возникает короткое замыкание. Периферийные устройства внешней защиты неэффективны для предотвращения теплового разгона. Аккумуляторы, отозванные в 2006 г., соответствовали требованиям безопасности UL, однако при нормальном использовании с соответствующими схемами защиты они вышли из строя.

Существует два основных типа отказа батареи. Один происходит с предсказуемым интервалом на миллион и связан с дефектом конструкции электрода, сепаратора, электролита или технологических процессов. Эти дефекты часто связаны с отзывом для исправления обнаруженного недостатка. Более сложные отказы — это случайные события, не указывающие на недостаток конструкции. Это может быть стрессовое событие, такое как зарядка при минусовой температуре, вибрация или случайность, сравнимая со столкновением с метеоритом.

Давайте более внимательно изучим внутреннюю работу клетки. Небольшое короткое замыкание вызовет только повышенный саморазряд, а накопление тепла будет минимальным, поскольку мощность разряда очень низкая. Если в одном месте сойдется достаточное количество микроскопических металлических частиц, то между электродами ячейки начнет протекать значительный ток, пятно нагревается и ослабевает. Как небольшая утечка воды в неисправной гидроплотине может перерасти в поток и разрушить конструкцию, так и накопление тепла может повредить изоляционный слой в ячейке и вызвать короткое замыкание. Температура может быстро достигать 500°C (932°F), после чего ячейка загорается или взрывается. Возникающий тепловой выброс известен как «выброс пламени». «Быстрая разборка» — предпочтительный термин в аккумуляторной промышленности.

Неравномерные разделители также могут вызвать отказ ячейки. Плохая проводимость из-за сухих участков увеличивает сопротивление, что может привести к возникновению локальных пятен перегрева, которые ослабляют целостность сепаратора. Тепло всегда враг батареи.

Крупнейший производитель литий-ионных аккумуляторов делает рентген каждого отдельного аккумулятора в рамках автоматизированного контроля качества. Программное обеспечение исследует аномалии, такие как погнутые выступы или раздавленные булочки с желе. Именно по этой причине литий-ионные аккумуляторы сегодня так безопасны, но такая тщательная производственная практика может быть предложена только известными брендами.

Почему батареи выходят из строя

Качественные литий-ионные батареи безопасны, если их использовать по назначению. Тем не менее, было зарегистрировано большое количество отказов от перегрева и возгорания в потребительских товарах, в которых используются несертифицированные батареи, и ховерборд является примером. Это могло быть решено с использованием сертифицированного литий-ионного аккумулятора в большинстве современных моделей. Представитель UL на встрече в Вашингтоне, округ Колумбия, заявил, что с момента сертификации литий-ионных аккумуляторов в ховербордах не было зарегистрировано ни одного нового случая перегрева или возгорания. Пожар, возникший в Samsung Galaxy Note 7, произошел из-за производственного брака, который был устранен. Основная корабельная батарея в Boeing 787 Dreamliner также имела дефекты, которые были устранены.

Неправильное использование всех аккумуляторов: чрезмерная вибрация, повышенный нагрев и зарядка литий-ионных аккумуляторов при температуре ниже нуля. (См. BU-410: Зарядка при высокой и низкой температуре.) Литий-ионные и свинцово-кислотные аккумуляторы нельзя полностью разряжать, и их необходимо хранить с оставшимся зарядом. В то время как батареи на основе никеля могут храниться в полностью разряженном состоянии без видимых побочных эффектов, литий-ионные батареи не должны падать ниже 2 В на элемент в течение любого периода времени. Внутри элементов образуются медные шунты, которые могут привести к повышенному саморазряду или частичному короткому замыканию. При перезарядке элементы могут стать нестабильными, вызывая чрезмерный нагрев или проявляя другие аномалии.

Тепло в сочетании с полной зарядкой, как говорят, вызывает большую нагрузку на литий-ионный аккумулятор, чем обычная езда на велосипеде. Держите аккумулятор и устройство вдали от солнечных лучей и храните в прохладном месте при частичном заряде. Превышение рекомендуемого зарядного тока сверхбыстрой заменой также вредит Li-ion. Никель-кадмий — единственная химия, допускающая сверхбыструю зарядку с минимальным напряжением. (См. BU-401a: Быстрое и сверхбыстрое зарядное устройство)

Литий-ионные аккумуляторы, подвергшиеся нагрузкам, могут функционировать нормально, но они становятся более чувствительными к механическим воздействиям. Ответственность за неисправную батарею несет производитель, даже если неисправность могла быть вызвана неправильным использованием и обращением. Это беспокоит производителей аккумуляторов, и они делают все возможное, чтобы сделать свою продукцию безопасной. Обращайтесь с батареей, как с живым организмом, предотвращая чрезмерное напряжение.

Ежедневно в мире используется более миллиарда мобильных телефонов и компьютеров, поэтому количество несчастных случаев невелико. Для сравнения, Национальное управление океанических и атмосферных исследований утверждает, что ваш шанс быть пораженным молнией в течение жизни составляет примерно 1 к 13 000. Литий-ионные аккумуляторы имеют частоту отказов менее одного случая на миллион. Частота отказов качественного литий-ионного элемента лучше, чем 1 случай на 10 миллионов.

Промышленные аккумуляторы, используемые, например, в электроинструментах, как правило, более прочные, чем в потребительских товарах. Помимо прочной конструкции, аккумуляторы для электроинструментов обеспечивают максимальную мощность и меньшее энергопотребление для длительного времени работы. Силовые элементы имеют более низкий рейтинг Ah, чем энергетические элементы, и в целом более терпимы и безопасны при неправильном использовании.

Аккумуляторная безопасность в общественных местах решает проблемы, связанные с потребительскими аккумуляторами. Один из самых аварийно-опасных аккумуляторов — литий-ионный в ячейке 18650 с незнакомой торговой маркой. Эти батареи, доступные для вейпинга, не обладают таким же качеством и безопасностью, как известные торговые марки. Литий-ионный аккумулятор безопасен, если он изготовлен известным производителем, но было несколько пожаров и травм, когда аккумуляторы разрабатывали дефекты и загорались при ношении в одежде и во время путешествий. Пожар на борту вынудил самолет WestJet вернуться в аэропорт в 2018 году вскоре после взлета. Горящая батарея электронной сигареты была незаконно помещена в багаж как запасная и зарегистрирована. Грузовой отсек самолета недоступен во время полета, а горящая батарея требует незапланированной посадки. Федеральное авиационное управление США (FAA) зафиксировало 206 инцидентов с литий-ионными аккумуляторами в период с 19 по 2019 год.91 и 2018.

Электромобиль также связан с проблемами безопасности.

Однако статистика показывает, что электромобили вызывают меньше возгораний по сравнению с автомобилями с двигателем внутреннего сгорания (ДВС) на миллиард пройденных километров. По данным Национальной ассоциации противопожарной защиты (NFPA), в 1980-х годах сгорело более 400 000 автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. Сегодня нормой считается 90 пожаров на миллиард автомобилей с ДВС; в отчетах говорится, что у Tesla было всего два возгорания на один миллиард пройденных километров.

Что делать, если аккумулятор перегрелся или загорелся

Если литий-ионный аккумулятор перегрелся, зашипел или вздулся, немедленно отодвиньте устройство от легковоспламеняющихся материалов и положите его на негорючую поверхность. Если есть возможность, вытащите батарею и вынесите на улицу, чтобы она сгорела. Простое отключение аккумулятора от зарядки может не остановить его разрушительный путь.

С небольшим литий-ионным огнем можно обращаться так же, как с любым другим горючим огнем. Для достижения наилучших результатов используйте пенный огнетушитель CO 9.0062 2 , сухие химические вещества ABC, порошкообразный графит, медный порошок или сода (карбонат натрия). Если пожар происходит в салоне самолета, FAA предписывает бортпроводникам использовать воду или газировку. Продукты на водной основе наиболее доступны и подходят, поскольку литий-ион содержит очень мало металлического лития, который вступает в реакцию с водой. Вода также охлаждает прилегающую территорию и препятствует распространению огня. Исследовательские лаборатории и фабрики также используют воду для тушения возгораний литий-ионных аккумуляторов.

Экипаж не может получить доступ к грузовым отсекам пассажирского самолета во время полета. Чтобы обеспечить безопасность в случае пожара, самолеты полагаются на системы пожаротушения. Галон — обычное средство пожаротушения, но этого вещества может оказаться недостаточно для тушения возгорания литий-ионных аккумуляторов в грузовом отсеке. Тесты FAA показали, что противопожарный газ галон, установленный в грузовых отсеках авиакомпаний, не может потушить возгорание батареи, которое сочетается с другими легковоспламеняющимися материалами, такими как газ в аэрозольном баллончике или косметика, которую обычно носят путешественники. Однако система предотвращает распространение пламени на соседние легковоспламеняющиеся материалы, такие как картон или одежда.

В связи с увеличением использования литий-ионных аккумуляторов были разработаны улучшенные методы тушения литиевых пожаров. Водная вермикулитовая дисперсия (AVD) диспергирует химически вспученный вермикулит в виде тумана, что дает преимущества по сравнению с существующими продуктами. Огнетушители AVD выпускаются в аэрозольных баллончиках объемом 400 мл для тушения небольшого пожара; Канистра АВД для складов и заводов; система тележки AVD на 50 литров для больших пожаров и модульная система, которую можно перевозить на пикапе.

Extover® — это еще одно средство пожаротушения, которое эффективно тушит горящие литий-ионные аккумуляторы, сводя к минимуму ущерб окружающей среде за счет изоляции источника возгорания. Легкий и сыпучий стеклянный заполнитель можно наносить на горящую батарею вручную, ведром или лопатой. Размер зерен варьируется от 0,04 мм до 2 мм для различных применений. Extover® обеспечивает безопасное выгорание батареи благодаря однородному покрытию, поскольку горящую литий-ионную батарею нелегко потушить. Extover® не содержит химических реагентов, изготовлен из 100% переработанных материалов и подходит для малых и больших батарей. Материал можно использовать повторно, если он чистый.

Доступным и эффективным антипиреном является песок, хранящийся в огнеупорной бочке. В случае пожара горящую батарею перемещают в поддон и засыпают песком, чтобы обеспечить контролируемое выгорание. Песок также можно насыпать на горячую батарею, чтобы предотвратить распространение огня. Песок примерно в три раза тяжелее, чем Extover®, изготовленный из бытового стекла.

Большой литий-ионный аккумулятор, например, в электромобиле, может потребоваться потушить. Можно использовать воду с добавлением меди, но она может быть недоступна и стоит дорого для пожарных цехов. Все чаще специалисты советуют использовать воду даже при больших возгораниях Li-ion. Вода снижает температуру горения, но ее не рекомендуется использовать при возгорании аккумуляторов, содержащих литий-металл.

Исследование IdTechEx показывает, что 17% возгораний электромобилей происходят во время обычного вождения; 25% при зарядке; 20% при аварии; и 4%, когда батарея чрезмерно подвергается воздействию воздуха или воды. В отчете говорится, что возгорание электромобилей более серьезное, чем у обычных автомобилей с ДВС. При пожаре Tesla Model S потребовалось около 30 000 галлонов (более 100 000 литров) воды для тушения пожара из-за повторного возгорания и непрерывного горения в течение четырех часов. Для сравнения, типичный пожар в автомобиле с двигателем ДВС можно потушить примерно 300 галлонами (> 1000 литров) воды. Средства защиты от пожаров электромобилей часто представляют собой изменения программного обеспечения, чтобы снизить емкость батареи до 90%. Также были редкие производственные дефекты в элементах. IDTechEx ожидает ужесточения правил проектирования с использованием более огнестойких материалов.

При возгорании литий-металлической батареи используйте только огнетушитель класса D. Металлический литий содержит много лития, который вступает в реакцию с водой и усугубляет пожар. По мере роста количества электромобилей должны расти и методы тушения таких пожаров.

ОСТОРОЖНО

Не используйте огнетушитель класса D для тушения других типов пожаров; убедитесь, что обычные огнетушители также доступны. При возгорании батареи обеспечьте достаточную вентиляцию, пока батарея не сгорит.

Во время теплового разгона высокая температура неисправного элемента внутри аккумуляторной батареи может распространяться на следующие элементы, что также приводит к их термической нестабильности. Может произойти цепная реакция, при которой каждая клетка распадается по своему собственному графику. Таким образом, пачка может быть уничтожена за несколько секунд или за несколько часов, поскольку каждая ячейка потребляется. Для повышения безопасности пакеты должны включать разделители, чтобы защитить неисправную ячейку от распространения на соседнюю. Рисунок 1 показывает ноутбук, поврежденный неисправной литий-ионной батареей.

Рисунок 1: Предполагается, что литий-ионный аккумулятор уничтожил ноутбук ^[1]
Владелец говорит, что ноутбук лопнул, зашипел, зашипел и начал наполнять комнату дымом.

Газ, выделяемый литий-ионным аккумулятором с вентиляцией, в основном состоит из двуокиси углерода (CO ₂ ). Другие газы, образующиеся при нагревании, представляют собой испаряющийся электролит, состоящий из фтористого водорода (HF) в количестве от 20 до 200 мг/Втч и фосфорилфторида (POF 9).0062 3 ) от 15–22 мг/Втч. Горючие газы также включают продукты сгорания и органические растворители.

Информация о токсичности горючего электролита ограничена, и токсичность может быть выше, чем у обычных горючих материалов. Проветрите помещение и покиньте помещение при наличии дыма и газов. Газ и дым в ограниченном пространстве, таком как самолет, подводная лодка или шахта, представляют потенциальную опасность для здоровья.

В то время как безопасность литиевых батарей тщательно изучается, батареи на основе никеля и свинца также вызывают возгорание и подлежат отзыву. Причинами являются неисправные сепараторы в результате старения, грубого обращения, чрезмерной вибрации и высокой температуры. Литий-ионные батареи стали очень безопасными, и при правильном использовании отказы, связанные с перегревом, случаются редко.

Фтористый водород (HF) : бесцветный газ или жидкое вещество. Это основной источник фтора, сырья для фармацевтических препаратов, полимеров (тефлона) и вспомогательного оборудования для нефтехимической промышленности. Фтористый водород — очень опасный газ, образующий с влагой коррозионно-активную и проникающую плавиковую кислоту. В больших количествах газ может вызвать слепоту из-за разрушения роговицы.

Фосфорилфторид (POF ₃ ): — бесцветный газ, быстро гидролизующийся.

Гексафторфосфат лития (LiPF ₆ ) : неорганическое соединение в виде белого кристаллического порошка, служащее электролитом в литий-ионных батареях.

Простые рекомендации по использованию литий-ионных аккумуляторов

Неисправный литий-ионный аккумулятор начинает шипеть, вздуваться и вытекать электролит.
Электролит состоит из соли лития в органическом растворителе (гексафторфосфат лития) и легко воспламеняется. Горящий электролит может воспламенить горючий материал в непосредственной близости.
Dowse Li-ion залейте водой или используйте обычный огнетушитель. Используйте только огнетушители класса D для тушения возгорания литий-металла из-за реакции воды с литием. (Литий-ион содержит небольшое количество металлического лития, реагирующего с водой.)
Если огнетушитель класса D недоступен, залейте литий-металлический огонь водой, чтобы предотвратить распространение огня.
Для достижения наилучших результатов при тушении возгорания литий-ионных аккумуляторов используйте пенный огнетушитель, CO ₂ , сухой химикат ABC, порошкообразный графит, медный порошок или соду (карбонат натрия), как при тушении других возгораний. Зарезервируйте огнетушители класса D только для литий-металлических пожаров.
Если пламя горящего литий-ионного аккумулятора невозможно потушить, дайте аккумулятору сгореть контролируемым и безопасным способом.
Помните о размножении ячеек, поскольку каждая ячейка может потребляться по своему собственному графику, когда она горячая. Выложите на время сгоревший рюкзак на улицу.

Каталожные номера

^[1] Источник: Шмуэль Де-Леон0002 В качестве критического фактора температура оказывает большое влияние на производительность литий-ионных аккумуляторов, а также ограничивает использование литий-ионных аккумуляторов. На самом деле разные температурные условия способствуют разным неблагоприятным последствиям. Для правильного управления батареями точное измерение температуры внутри литий-ионных батарей и понимание температурных эффектов имеют решающее значение и важны. Литий-ионные аккумуляторы — это передовая технология аккумуляторов, и они будут продолжать развиваться в ближайшем будущем. Огромный рынок ждет, когда компания выпустит аккумулятор, который сможет превзойти литий-ионные по безопасности и производительности.

В этом исследовании обсуждается влияние температуры на литий-ионные батареи в диапазоне низких и высоких температур.

Какова безопасная рабочая температура для ионно-литиевых аккумуляторов?

Безопасная рабочая температура для ионно-литиевых аккумуляторов, при которой они могут использоваться, составляет от 10 °C до 55 °C, тогда как зарядку ионно-литиевых аккумуляторов следует проводить при температуре от 5 °C до 45 °C.

«Вред» литиевой батареи падает по многомерному континууму, в зависимости от того, насколько далеко выходят за установленные пределы отклонения и как долго, а также от того, разряжается она или перезаряжается, поскольку это противоположные химические реакции.

Химический состав некоторых батарей более щадящий, чем рекомендуемые пределы для некоторых экскурсий. Другие, такие как литий, гораздо менее толерантны, но из-за их гораздо более высокой плотности энергии промышленность продолжает использовать батареи на основе лития.

Термический разгон представляет собой очень реальную опасность для лития — это то, что происходит, когда люди говорят о «разрыве» литиевых батарей, взрывающихся не столько летящей наружу шрапнелью, сколько чрезвычайно теплым ожогом, который может быстро поджечь другие материалы поблизости. Риск существует до тех пор, пока не будет достигнута точка, при которой устойчивое «тление» при высоких добела раскаленных температурах, которые еще не горят, может также воспламенить окружающие материалы. Подобные вещи, среди других инцидентов с литием, приводили к падению самолетов, загруженных ионно-литиевыми батареями в их грузовых отсеках.

Так что да, не более 45 °C считается идеальным пределом для лития во время перезарядки, может быть, 50 °C во время разрядки, но многие исследователи заметили, что некоторые из новых устройств с большими литиевыми батареями (например, Tesla Powerwall, менее гламурные и обычно используемых в коммерческих и промышленных целях) заманчивой емкости 50 ° C и даже 55 ° C, что на самом деле пугает живые электроны.

Точно так же обычно рекомендуется не использовать его при температуре ниже 0 °C, особенно для загрузки. В это холодное время, когда батарея разряжается, внутреннее сопротивление самой батареи несколько нагревает батарею, что полезно.

Тем не менее, зарядку следует проводить только при температуре батареи от +5°С до +45°С. Принимая во внимание, что диапазон температур хранения аккумуляторов находится на уровне комнатной температуры, и для обеспечения того, чтобы не было повышения нагрузки за пределами этого диапазона, используется датчик аккумулятора, который помогает указывать пределы.

При какой температуре взрываются литий-ионные аккумуляторы?

Обычно ионно-литиевые батареи работают при повышенной температуре, но длительное воздействие тепла может разрушить батарею. Температура, при которой взрываются литий-ионные батареи, составляет 1000 °F, то есть 538 °C.

Почему взрываются литий-ионные аккумуляторы?

Литий-ионные батареи обычно взрываются из-за производственного брака, но основная проблема заключается в том, что литий-ионные батареи содержат много энергии в компактном корпусе — поэтому они используются практически во всем, от устройств до электромобилей Tesla.

Литий-ионный аккумулятор имеет плотность энергии примерно 160 ватт-часов на килограмм (Втч/кг), что примерно в два раза больше, чем у нового щелочного аккумулятора или перезаряжаемого никель-кадмиевого аккумулятора. Для выработки этой энергии он использует три основных компонента: отрицательно заряженный катод из оксида металла, положительно заряженный анод из графита и жидкий электролит, растворитель, содержащий соли лития, который позволяет электрическому заряду проходить между двумя полюсами. .

Катод и анод должны быть физически разделены, как должны быть разделены два нарушителя порядка в школьном классе. Благодаря проницаемому полиэтиленовому сепаратору, толщина которого может достигать 10 микрон, литий-ионные аккумуляторы делают это. Когда батареи совершенствуются, а дизайнеры стремятся втиснуть больше энергии в меньший корпус, тонкий пластиковый сепаратор работает на пределе своих возможностей.

Таким образом, сепаратор действительно становится тонким, а батарея становится более уязвимой, когда это происходит, и, таким образом, сепаратор ломается. Что в результате вызывает короткое замыкание при поломке сепаратора, что инициирует процесс, называемый тепловым пробегом. По словам Авраама, это один из основных способов возникновения пожара. Химические вещества внутри батареи начинают нагреваться, что приводит к дальнейшему износу сепаратора. Наконец, температура батареи может достигать более 1000 ° F. В этот момент при воздействии кислорода воздуха легковоспламеняющийся электролит может воспламениться или даже взорваться (батарея взрывается).

Будут ли эти катастрофические сбои означать конец литий-ионной батареи, какими бы необычными они ни были? Но в то же время безопасность является проблемой, конструкция батареи является лишь одним из множества факторов, и, улучшая многие другие факторы, такие как плотность мощности, срок службы батареи и эффективность зарядки, литий-ионные батареи все еще могут использоваться и будут использоваться. продолжает свое современное состояние технологии в батареях.

Влияет ли тепло на литий-ионные аккумуляторы?

Да, тепло влияет на литий-ионные аккумуляторы, так как тепло является злейшим врагом аккумуляторов.

Хотя при высоких температурах литий-ионный работает хорошо, но чрезмерное тепловое воздействие ограничивает его долговечность. Газообразование подвергается зарядке и разрядке при повышенных температурах, что может привести к переполнению цилиндрической ячейки и набуханию мешочной ячейки. Загрузка выше 50 ° C (122 ° F) запрещена многими зарядными устройствами.

Некоторые батареи на основе лития пока охлаждаются при высоких температурах. Это относится к батареям в хирургических инструментах, которые стерилизуются в рамках автоклавирования при температуре 137 ° C (280 ° F) в течение до 20 минут. Бурение нефтяных и газовых скважин также подвергает батарею воздействию высоких температур в процессе фрекинга.

Заключение

Таким образом, можно сделать вывод, что температура является ключевым фактором, влияющим на динамический КПД литий-ионного аккумулятора, и играет важную роль в долговечности литий-ионного аккумулятора при правильном использовании. Целью данного исследования было изучение влияния температуры на динамические характеристики литий-ионного аккумулятора.

При какой температуре лопаются батареи: При какой температуре замерзает вода в трубах на даче? | Вопрос-ответ