Usalama wa betri za lithiamu daima imekuwa wasiwasi katika tasnia. Kutokana na muundo wao maalum wa nyenzo na mazingira magumu ya uendeshaji, mara tu ajali ya moto inatokea, itasababisha uharibifu wa vifaa, kupoteza mali, na hata majeruhi. Baada ya moto wa betri ya lithiamu hutokea, ovyo ni vigumu, huchukua muda mrefu, na mara nyingi huhusisha kizazi cha kiasi kikubwa cha gesi zenye sumu. Kwa hiyo, kuzima moto kwa wakati unaofaa kunaweza kudhibiti kuenea kwa moto, kuepuka kuungua sana, na kutoa muda zaidi kwa wafanyakazi kutoroka.

Wakati wa mchakato wa kukimbia kwa mafuta ya betri za lithiamu-ion, moshi, moto, na hata mlipuko mara nyingi hutokea. Kwa hivyo, kudhibiti utoroshaji wa mafuta na shida ya uenezaji imekuwa changamoto kuu inayokabiliwa na bidhaa za betri ya lithiamu katika mchakato wa matumizi. Kuchagua teknolojia inayofaa ya kuzima moto inaweza kuzuia kuenea zaidi kwa kukimbia kwa mafuta ya betri, ambayo ni ya umuhimu mkubwa kwa kukandamiza tukio la moto.

Makala haya yatatambulisha vizima-moto vya kawaida na njia za kuzimia moto zinazopatikana sasa kwenye soko, na kuchambua faida na hasara za aina tofauti za vizima moto.

Aina za Vizima moto

Hivi sasa, vizima moto kwenye soko vimegawanywa hasa katika vizima moto vya gesi, vizima moto vinavyotokana na maji, vizima moto vya erosoli, na vizima moto vya poda kavu. Chini ni utangulizi wa kanuni na sifa za kila aina ya kizima moto.

Perfluorohexane: Perfluorohexane imeorodheshwa katika orodha ya PFAS ya OECD na EPA ya Marekani. Kwa hiyo, matumizi ya perfluorohexane kama wakala wa kuzima moto inapaswa kuzingatia sheria na kanuni za mitaa na kuwasiliana na mashirika ya udhibiti wa mazingira. Kwa kuwa bidhaa za perfluorohexane katika utengano wa joto ni gesi za chafu, haifai kwa muda mrefu, kipimo kikubwa, kunyunyiza kwa kuendelea. Inashauriwa kuitumia pamoja na mfumo wa kunyunyizia maji.

Trifluoromethane:Wakala wa Trifluoromethane huzalishwa tu na wazalishaji wachache, na hakuna viwango maalum vya kitaifa vinavyodhibiti aina hii ya wakala wa kuzima moto. Gharama ya matengenezo ni ya juu, hivyo matumizi yake hayapendekezi.

Hexafluoropropane:Kifaa hiki cha kuzima moto kinaweza kuharibu vifaa au vifaa wakati wa matumizi, na Uwezo wake wa Kuongeza Joto Ulimwenguni (GWP) ni wa juu kiasi. Kwa hivyo, hexafluoropropane inaweza kutumika tu kama wakala wa mpito wa kuzimia moto.

Heptafluoropropane:Kwa sababu ya athari ya chafu, hatua kwa hatua inazuiliwa na nchi mbalimbali na itakabiliwa na kuondolewa. Hivi sasa, mawakala wa heptafluoropropane imekoma, ambayo itasababisha matatizo katika kujaza mifumo iliyopo ya heptafluoropropane wakati wa matengenezo. Kwa hiyo, matumizi yake hayapendekezi.

Gesi Ajizi:Ikiwa ni pamoja na IG 01, IG 100, IG 55, IG 541, ambayo IG 541 inatumika zaidi na inatambulika kimataifa kama wakala wa kijani na rafiki wa kuzimia moto. Hata hivyo, ina hasara ya gharama kubwa ya ujenzi, mahitaji makubwa ya mitungi ya gesi, na kazi kubwa ya nafasi.

Wakala wa Maji:Vizima moto vya ukungu wa maji safi hutumiwa sana, na vina athari bora ya baridi. Hii ni hasa kwa sababu maji yana uwezo mkubwa wa joto maalum, ambayo inaweza kunyonya kwa haraka kiasi kikubwa cha joto, baridi ya vitu visivyo na kazi ndani ya betri na hivyo kuzuia kupanda zaidi kwa joto. Hata hivyo, maji husababisha uharibifu mkubwa kwa betri na sio kuhami, na kusababisha mzunguko mfupi wa betri.

Erosoli:Kwa sababu ya urafiki wake wa mazingira, kutokuwa na sumu, gharama ya chini, na matengenezo rahisi, erosoli imekuwa wakala mkuu wa kuzimia moto. Hata hivyo, erosoli iliyochaguliwa inapaswa kuzingatia kanuni za Umoja wa Mataifa na sheria na kanuni za eneo, na uthibitisho wa bidhaa za kitaifa unahitajika. Walakini, erosoli hazina uwezo wa baridi, na wakati wa matumizi yao, joto la betri linabaki juu. Baada ya wakala wa kuzima moto kuacha kutoa, betri inakabiliwa na kuwaka.

Ufanisi wa Vizima-moto

Maabara Muhimu ya Jimbo la Sayansi ya Moto katika Chuo Kikuu cha Sayansi na Teknolojia cha China ilifanya utafiti kulinganisha athari za kuzima moto za poda kavu ya ABC, heptafluoropropane, maji, perfluorohexane, na vizima moto vya CO2 kwenye betri ya lithiamu-ioni ya 38A.

Ulinganisho wa Mchakato wa Kuzima Moto

Poda kavu ya ABC, heptafluoropropane, maji, na perfluorohexane vyote vinaweza kuzima moto wa betri kwa haraka bila kuwasha. Hata hivyo, vizima-moto vya CO2 haviwezi kuzima moto wa betri kwa ufanisi na vinaweza kusababisha kuwashwa.

Ulinganisho wa Matokeo ya Kuzima Moto

Baada ya kukimbia kwa mafuta, tabia ya betri za lithiamu chini ya hatua ya vizima-moto inaweza kugawanywa katika hatua tatu: hatua ya baridi, hatua ya kupanda kwa kasi ya joto, na hatua ya kupungua kwa joto la polepole.

Hatua ya kwanzani hatua ya kupoeza, ambapo joto la uso wa betri hupungua baada ya kizima-moto kutolewa. Hii ni hasa kutokana na sababu mbili:

• Uingizaji hewa wa betri: Kabla ya kupotea kwa joto kwa betri za lithiamu-ioni, kiasi kikubwa cha alkanes na gesi ya CO2 hujilimbikiza ndani ya betri. Wakati betri inafikia kikomo cha shinikizo, valve ya usalama inafungua, ikitoa gesi ya shinikizo la juu. Gesi hii hutoa vitu amilifu ndani ya betri huku pia ikitoa athari ya kupoeza kwa betri.
• Athari ya kizima-moto: Athari ya kupoeza ya kizima-moto hutoka sehemu mbili: ufyonzaji wa joto wakati wa mabadiliko ya awamu na athari ya kutenganisha kemikali. Ufyonzwaji wa joto wa mabadiliko ya awamu huondoa moja kwa moja joto linalozalishwa na betri, ilhali athari ya kutengwa kwa kemikali kwa njia isiyo ya moja kwa moja hupunguza uzalishaji wa joto kwa kukatiza athari za kemikali. Maji yana athari kubwa zaidi ya kupoeza kwa sababu ya uwezo wake wa juu wa joto maalum, kuruhusu kunyonya kiasi kikubwa cha joto haraka. Perfluorohexane ifuatavyo, wakati HFC-227ea, CO2, na poda kavu ya ABC haionyeshi madhara makubwa ya baridi, ambayo yanahusiana na asili na utaratibu wa vizima-moto.

Hatua ya pili ni hatua ya kupanda kwa kasi ya joto, ambapo joto la betri hupanda kwa kasi kutoka thamani yake ya chini hadi kilele chake. Kwa kuwa vizima-moto haviwezi kusimamisha kabisa mmenyuko wa mtengano ndani ya betri, na vizima-moto vingi vina athari duni za kupoeza, halijoto ya betri huonyesha mwelekeo wa juu karibu wima kwa vizima-moto tofauti. Katika kipindi kifupi, joto la betri huongezeka hadi kilele chake.

Katika hatua hii, kuna tofauti kubwa katika ufanisi wa vizima-moto tofauti katika kuzuia kupanda kwa joto la betri. Ufanisi katika mpangilio wa kushuka ni maji > perfluorohexane > HFC-227ea > ABC kavu poda > CO2. Joto la betri linapoongezeka polepole, hutoa muda zaidi wa kujibu kwa onyo la moto wa betri na muda zaidi wa majibu kwa waendeshaji.

Hitimisho

1. CO2: Vizima-moto kama vile CO2, ambavyo kimsingi hufanya kazi kwa kukosa hewa na kujitenga, vina athari duni za kizuizi kwenye moto wa betri. Katika utafiti huu, matukio makali ya kutawala yalitokea na CO2, na kuifanya kuwa haifai kwa moto wa betri ya lithiamu.
2. Poda Kavu ya ABC / HFC-227ea: Poda kavu ya ABC na vizima-moto vya HFC-227ea, ambavyo kimsingi hufanya kazi kwa kutengwa na kukandamiza kemikali, vinaweza kuzuia kwa kiasi fulani miitikio ya mnyororo ndani ya betri kwa kiasi fulani. Wana athari bora zaidi kuliko CO2, lakini kwa kuwa hawana athari za baridi na hawawezi kuzuia kabisa athari za ndani katika betri, joto la betri bado linaongezeka kwa kasi baada ya kuzima moto kutolewa.
3. Perfluorohexane: Perfluorohexane haizuii tu athari za ndani ya betri lakini pia inachukua joto kupitia uvukizi. Kwa hivyo, athari yake ya kuzuia kwenye moto wa betri ni bora zaidi kuliko vizima-moto vingine.
4. Maji: Miongoni mwa vizima-moto vyote, maji yana athari ya wazi zaidi ya kuzima moto. Hii ni hasa kwa sababu maji ina uwezo mkubwa wa joto maalum, kuruhusu kwa haraka kunyonya kiasi kikubwa cha joto. Hii hupunguza vitu amilifu ambavyo havijashughulikiwa ndani ya betri, na hivyo kuzuia kupanda zaidi kwa joto. Walakini, maji husababisha uharibifu mkubwa kwa betri na haina athari ya insulation, kwa hivyo matumizi yake yanapaswa kuwa waangalifu sana.

Tuchague Nini?

Tumechunguza mifumo ya ulinzi wa moto inayotumiwa na watengenezaji kadhaa wa mfumo wa kuhifadhi nishati kwenye soko, hasa kwa kutumia suluhu zifuatazo za kuzima moto:

• Perfluorohexane + Maji
• Aerosol + Maji

Inaweza kuonekana kwambamawakala wa kuzima moto wa synergistic ndio mwelekeo kuu kwa watengenezaji wa betri za lithiamu. Kwa kuchukua Perfluorohexane + Maji kama mfano, Perfluorohexane inaweza kuzima haraka miale iliyo wazi, kuwezesha kugusa ukungu laini wa maji na betri, huku ukungu laini wa maji unaweza kuupoza kwa ufanisi. Operesheni ya ushirika ina athari bora za kuzima moto na kupoeza ikilinganishwa na kutumia wakala mmoja wa kuzima moto. Kwa sasa, Udhibiti Mpya wa Betri wa Umoja wa Ulaya unahitaji lebo za betri za siku zijazo kujumuisha mawakala wanaopatikana wa kuzimia moto. Watengenezaji pia wanahitaji kuchagua wakala wa kuzima moto unaofaa kulingana na bidhaa zao, kanuni za ndani na ufanisi.