Domanda:
Perché le batterie agli ioni di litio sono molto più sicure di quelle al piombo?
sharptooth
2012-02-13 13:50:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Recentemente ho chiesto come caricare una batteria per auto (al piombo) a casa e sembra che la risposta sia molto pericolosa, non farlo a meno che non sia davvero necessario .

Nel frattempo le persone ricaricano internamente le batterie agli ioni di litio di laptop e utensili elettrici ogni giorno. Queste batterie agli ioni di litio sono più piccole delle batterie per auto, ma hanno ancora abbastanza chimica all'interno da causare problemi se qualcosa dovesse andare storto. Immagino che chiunque dica che le batterie dei laptop non dovrebbero essere caricate internamente verrebbe immediatamente etichettato come paranoico e quindi ignorato.

Quindi sembra che le batterie agli ioni di litio siano molto più sicure delle batterie al piombo o almeno sono percepiti così.

Perché esattamente questi due tipi di batterie differiscono così tanto in sicurezza?

Quattro risposte:
Russell McMahon
2012-02-13 14:37:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Nell'uso domestico le batterie agli ioni di litio (agli ioni di litio) sono, tutto considerato, PIÙ pericolose delle batterie "al piombo", non meno pericolose. Ma entrambi sono "ragionevolmente sicuri" [tm] se usati correttamente.

Il consiglio che hai collegato sopra è in realtà intitolato "Quali precauzioni sono necessarie quando si carica la batteria di una macchina in un appartamento?" e questo è molto diverso dalla ricarica di una batteria per auto a casa.

In particolare, una batteria per auto fa parte di una gamma di varianti di batterie al piombo e contiene acido liquido e, sebbene abbia prese d'aria e riempitrici tappate non è "sigillato" in modo adeguato. In determinate condizioni che possono essere ragionevolmente incontrate durante la carica normale, può liberare fumi acidi o gas idrogeno, o entrambi. Se viene caricata in auto o all'esterno, è improbabile che causi molti problemi.

Le batterie agli ioni di litio quando vengono caricate di solito non liberano idrogeno né rilasciano elettrolito. Entrambi sono possibili, ma solo se viene utilizzato un caricabatterie danneggiato o errato. In cambio del non fare queste cose. invece occasionalmente prendono fuoco ed "esplodono" - in realtà non è una vera esplosione.

Ogni cella 18650 in una tipica batteria per laptop contiene l'energia di circa 12 proiettili "44 magnum" ad alto carico di energia o circa 24 proiettili .44 Magnum "standard", e questa è solo l'energia elettrica. ( L'energia della combustione può superare i 300 kJ o più di cento .44 colpi Magnum!). Un netbook entry level ha 3 celle di questo tipo e un notebook di fascia alta può averne 9 o anche 12. Questo può essere rilasciato in circa 10 secondi con fiamma e "molto calore". Il termine standard del settore per questo, un po 'ironico è "sfogare con fiamma". Il fatto che esista un termine industriale standard indica che si tratta di un problema ben noto. La modalità "melt down" può essere attivata caricando a una tensione troppo alta, scaricando eccessivamente e quindi caricandosi normalmente, caricando a una velocità di corrente eccessiva, perforandoli o in casi selezionati * dando loro un colpo leggermente più forte del solito che causa parti in corto insieme e - Wow !. (* Questo è ovviamente un difetto di fabbricazione, ma si è verificato in un numero di casi indipendenti a causa di tolleranze di produzione troppo strette e assemblaggio scadente).

Detto questo, dato quante sono, le batterie LiIon si sono dimostrate molto sicure considerando quante ce ne sono e come vengono trattate. Nonostante le storie dell'orrore non ho mai visto un evento "sfogo con le fiamme" nel mondo reale.
Aggiunto 7 anni dopo: ora ne ho visto uno. Un vecchio netbook con una batteria LiIon scarica è stato lasciato collegato a un alimentatore per diversi giorni. Una sera scoppiò all'improvviso in un magnifico scioglimento. Fiamme, fumo, ... - urgente defenestrazione della batteria salvo il netbook - e il divano "non è stato gravemente danneggiato". Se non fossimo stati nella stanza, avremmo avuto un incendio in casa.

Le batterie al piombo non hanno una modalità di guasto equivalente a "sfiato con fiamma" Tuttavia, fai cadere una chiave inglese, un tubo di aspirazione in metallo per aspirapolvere o simili sui terminali di una batteria per auto e otterrai un immenso rilascio di energia. La batteria può essere danneggiata da tale trattamento ma di solito non esploderà. Caricarli troppo velocemente o troppo a lungo e verrà prodotto gas idrogeno che PERDIRÀ e può formare una miscela infiammabile o esplosiva in spazi ristretti. L'acido della batteria proveniente da batterie al piombo non completamente sigillate sembra essere di grado speciale Houdini, abile a sfuggire in molti casi inaspettati. Se porti con te la batteria e le braccia ti prude, lavale ORA. La prossima volta che lavi i tuoi vestiti potrebbero apparire piccoli buchi con bordi marroni (chiedimi come lo so). Caricali all'interno al punto di gassificazione sopra e potresti pentirti. Ero :-).

MA il piombo acido è anche molto sicuro fintanto che viene utilizzato come previsto. La ricarica di una batteria per auto al piombo acido a piastra bagnata "all'interno" a casa non è inclusa nella sezione "come previsto".


Alcuni ottimi collegamenti correlati, consigliati da Nick Alexeev:

MPower UK - Guasti della batteria al litio

SE EE - Perché c'è così tanta paura intorno alle batterie LiPo? - buona domanda e undici risposte buone o ottime.

Adoro l'uso di "ragionevolmente sicuro" [tm] bel tocco :) Questa è una buona risposta che copre tutti i punti principali +1
Pentium100
2012-02-13 14:02:33 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Esistono due tipi (un po 'più in realtà, ma abbastanza buoni qui) di batterie al piombo-acido: gel (alcune varianti) e celle allagate (possono essere sigillate o meno).

Uso delle automobili batterie a celle allagate perché più economiche (gli UPS utilizzano batterie a gel). Le batterie allagate contengono elettrolita liquido (acido solforico). Se si ribalta la batteria, l'acido potrebbe fuoriuscire e causare molti danni. Inoltre, durante la carica, le batterie al piombo-acido producono idrogeno. Le batterie al gel di solito hanno un modo per contenerlo all'interno della batteria (e una valvola limitatrice di pressione), ma le batterie per auto no, poiché di solito sono comunque all'esterno. Se la stanza non è ventilata, l'idrogeno può accumularsi e provocare un'esplosione se c'è una scintilla. Quindi, ci sono due pericoli: l'acido sul pavimento e l'esplosione di idrogeno.

Le batterie agli ioni di litio non hanno l'elettrolita che può fuoriuscire, ma possono prendere fuoco se sovraccaricate o forate.

Le batterie al piombo-acido a celle di gel hanno l'acido in forma di gel, quindi possono essere utilizzate all'interno e vengono utilizzate negli UPS poiché sono più economiche di altri tipi di batterie (ma più costose delle batterie per auto), possono fornire molte alimentazione e nessuno sta spostando un UPS così tanto, quindi il peso non è importante quanto, ad esempio, un laptop o un cellulare.

user288150
2019-06-12 10:41:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

È sicuro caricare una batteria al piombo in un appartamento, così come è sicuro caricare il laptop e il telefono in un appartamento. MA il presupposto è che tu abbia apparecchiature di ricarica progettate per un appartamento. Ad esempio, in Australia la NBN (National Broadband Network) mette una scatola in casa tua per connetterti al cavo in fibra ottica sia per Internet che per le comunicazioni vocali.

Le vecchie linee telefoniche in rame erano solite trasportare una piccola tensione per alimentare il telefono, ma le fibre ottiche non possono trasportare una tensione. Pertanto, per mitigare il rischio che le persone non possano utilizzare il telefono in caso di interruzione della rete, nella scatola di giunzione è inclusa una batteria al piombo. Quindi milioni di case in tutta l'Australia ora hanno una batteria al piombo che si carica permanentemente da qualche parte all'interno della casa. È sicuro? Sì.

È perfettamente sicuro? No, proprio come caricare il tuo laptop non è perfettamente sicuro.

Ma sembra che tu ti stia chiedendo se puoi configurare la tua stazione di ricarica da zero all'interno della tua casa. In tal caso la risposta sarebbe: se hai bisogno di chiedere, probabilmente no.

Perché se hai bisogno di chiedere, probabilmente non capisci abbastanza per configurarlo in sicurezza. Ma se diventi consapevole di tutti i rischi e imposti una stazione di ricarica ben progettata, non sei meno al sicuro di qualcuno con una scatola NBN o un laptop. Ad esempio, se mi chiedessi se è sicuro progettare e costruire il tuo sistema di gestione della batteria per una batteria agli ioni di litio, non potrei dire NO! abbastanza forte. Esiste un rischio molto significativo che si mandi la batteria in una fuga termica incontrollata con conseguente sfiato della fiamma. Ma il software di ricarica del telefono quasi sicuramente impedirà che ciò accada.

Quindi carica piombo-acido "sicura" significa qualcosa del tipo:

  • investire in un caricabatteria che non sovraccarichi la batteria;
  • progettare un involucro per la batteria che garantisca quasi di non poter collegare direttamente il negativo e il positivo accidentalmente (diciamo con un cacciavite o una chiave inglese);
  • comprendere la necessità di prevenire le trappole di idrogeno sopra la batteria;
  • fornire una ventilazione adeguata (gli standard locali specificheranno quanta ventilazione forzata e naturale è necessaria, e per una 7 batteria da amperora in una stanza grande la risposta probabile è nessuna);e
  • tenere i bambini lontani dalla configurazione.

Non è difficile caricare in sicurezza una batteria al piombo.Ma, in generale, i caricabatterie non sono progettati per uso interno, quindi non è difficile sbagliare.

L'enorme problema con questa risposta è che stai trascurando la differenza tra una batteria al piombo-acido come la domanda chiede e una al gel utilizzata nel backup delle telecomunicazioni degli abbonati, negli UPS del computer, ecc.Si noti inoltre che questa domanda ha sette anni e non ha visto attività recenti.
Guillermo Prandi
2019-06-12 11:39:18 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Piuttosto che le particolarità della ricarica, il problema principale per un profano sarebbe una cattiva gestione.Una qualsiasi di queste batterie può causare un incendio se cortocircuitata accidentalmente.Ma la batteria da 60 ~ 100 Ah 12V di un'auto è molto più pericolosa di un telefono cellulare da 3800 mAh perché l'auto ha semplicemente più energia.Ovviamente esistono grandi batterie agli ioni di litio, ma di solito sono comunque più sicure perché tendono ad avere a) connettori più sicuri e / o b) protezione da scarica eccessiva incorporata.La batteria dell'auto ha terminali grandi che richiedono un funzionamento manuale per il collegamento e nessuna protezione intrinseca.Quindi sono più pericolosi.

Se dai un voto negativo alla mia risposta, sarebbe carino anche da parte tua lasciare un feedback.Grazie.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
Loading...