Da li LiFePO4 baterija može da eksplodira

Pitanje koje se postavi svaki put kad litijumska baterija prvi put uđe u kuću ili na čamac. Odgovor traži da se razdvoje dve stvari koje se u glavi obično spoje: litijum i litijum.

Nisu sve litijumske baterije ista stvar

Kad se u vestima pojavi zapaljen telefon, trotinet ili električni automobil, u pitanju je gotovo uvek NMC ili slična hemija - litijum sa niklom, manganom i kobaltom. Te ćelije pakuju mnogo energije u malu zapreminu i to je razlog zašto se koriste tamo gde je svaki gram bitan.

LiFePO4 je druga hemija. Litijum-gvožđe-fosfat je stabilniji materijal: teže se raspada na povišenoj temperaturi i ne oslobađa kiseonik na način koji hrani požar. Praktična posledica je da LFP ćelija podnosi zloupotrebu koja bi NMC ćeliju odvela u termički beg.

Cena te stabilnosti je manja gustina energije - LFP baterija je za istu energiju krupnija i teža. Za telefon je to diskvalifikacija. Za bateriju koja stoji u ostavi, kamperu ili čamcu je sasvim prihvatljiva, i zato se u ovoj primeni LFP i nametnuo.

Poređenje sa olovnom baterijom

Zanimljivo je da se bezbednost litijumske baterije obično poredi sa idealom, a ne sa onim što je zamenjuje.

Olovna baterija pri punjenju ispušta vodonik. U zatvorenom prostoru bez provetravanja to je zapaljiva smeša - i to je razlog zašto se akumulatorske prostorije provetravaju. Uz to sadrži sumpornu kiselinu, koja pri prevrtanju ili oštećenju kućišta pravi štetu i na opremi i na ljudima.

LFP baterija ne ispušta gas pri normalnom radu i nema tečnog elektrolita koji može da se prospe. Zato sme u stambeni prostor, ispod sedišta i u zatvoren sanduk - što se za olovnu ne može reći.

Šta BMS pokriva

Svaka baterija iz ponude ima ugrađen BMS, koji prekida strujni krug kod prepunjavanja, dubokog pražnjenja, prevelike struje, kratkog spoja i pregrevanja. To pokriva najveći deo scenarija koji bi inače završili loše.

Detaljnije o tome šta BMS radi i kako prepoznati ozbiljan, pisali smo u tekstu šta je BMS i zašto je najvažniji deo baterije.

Ono što BMS ne pokriva vredi ponoviti: on štiti bateriju, ne instalaciju. Pregrejan kabl zbog lošeg spoja ili premalog preseka nije nešto što on vidi.

Rizici koji stvarno postoje

Da ne ispadne da je odgovor „nema nikakvog rizika" - postoji nekoliko realnih, i svi su vezani za postupanje, ne za hemiju.

• Mehaničko oštećenje ćelija. Probijena ili zgnječena baterija je opasna bez obzira na hemiju. Baterija mora biti pričvršćena tako da se ne pomera i zaštićena od udara.
• Kratak spoj na polovima. Ključ koji padne preko oba pola napravi struju od nekoliko hiljada ampera. BMS to prekida, ali varnica i toplota nastaju pre toga. Polovi se pokrivaju.
• Loša instalacija. Tanak kabl, labava stezaljka i izostanak osigurača su najčešći uzrok problema u praksi.
• Ćelije sumnjivog porekla. Jeftina baterija bez podataka o proizvođaču ćelija i bez specifikacije BMS-a je rizik koji se ne vidi spolja.

Kako se ugrađuje da bude bezbedno

Četiri stvari koje rešavaju praktično sve:

• Osigurač na plusu, blizu baterije. Ne na potrošaču - na bateriji, jer se štiti kabl, a kabl kreće odatle.
• Presek kabla prema struji i dužini. Preslab kabl se greje, a grejanje je jedini pravi neprijatelj.
• Čvrsto pričvršćena baterija i pritegnuti polovi. Vibracije u vozilu i na plovilu popuštaju spojeve, a labav spoj se greje.
• Glavni prekidač da se ceo sistem može isključiti jednim potezom.

To nisu zahtevi specifični za litijum - to je ono što svaka istosmerna instalacija traži, samo se kod litijuma češće poštuje jer ljudi opreznije pristupaju.

Kad baterija nije u redu - znaci

Ispravna LFP baterija je dosadna: stoji, radi, ne menja se. Sve što odstupa od toga vredi pogledati.

• Kućište je nabubrilo ili se deformisalo. Prestanite da je koristite, iznesite je na bezbedno mesto van objekta i javite se prodavcu. Ovo je jedini znak koji traži hitnu reakciju.
• Greje se pri normalnom opterećenju. Blago zagrevanje pri velikoj struji je očekivano; vruće kućište nije.
• Miris. LFP baterija pri normalnom radu nema miris.
• BMS se isključuje bez razloga, pri malom opterećenju. Obično znači da je jedna ćelija otišla.

U svakom od ovih slučajeva prvo isključite bateriju iz sistema, pa onda tražite uzrok. Nijedan od njih nije razlog za paniku, ali jeste razlog da se ne nastavlja po starom.

Transport i skladištenje

Litijumske baterije su u transportu regulisana roba i to je razlog zašto kurirske službe traže odgovarajuće pakovanje. Kod isporuke to je naša briga, ali ako bateriju sami prevozite - polovi moraju biti zaštićeni od slučajnog kontakta, a baterija osigurana da se ne prevrće.

Za skladištenje važi ono što smo pisali u tekstu o zimskim uslovima: oko polovine napunjenosti, suvo mesto, potrošači isključeni.

Kratak odgovor

LiFePO4 je najstabilnija litijumska hemija u širokoj upotrebi. Uz ugrađen BMS i ispravnu ugradnju, po ova dva osnova - nema gasa pri punjenju i nema kiseline koja može da se prospe - stoji bolje od olovnog akumulatora koji zamenjuje.

Ako vas zanima kako se konkretno postavlja vaš sistem, pišite nam - pregledaćemo šta planirate i reći gde vidimo slabu tačku.