خطرات ایمنی و دستورالعملهای رسیدگی به باتری های زیر آب

I. خطرات اصلی باتری های زیر آب

1. مدار کوتاه و فراری حرارتی

باتری های لیتیوم یون از الکترولیتهای مایع در داخل استفاده می کنند. هنگامی که آب به باتری نفوذ می کند ، ممکن است باعث ایجاد تماس مستقیم بین الکترودهای مثبت و منفی شود و منجر به یک مدار کوتاه شود. جریان آنی که در طی یک مدار کوتاه ایجاد می شود می تواند چندین ده بار از جریان عملیاتی عادی فراتر رود و باعث گرم شدن بیش از حد موضعی و حتی فراری حرارتی شود. به عنوان مثال ، در موردی که آب باران در هنگام شارژ یک وسیله نقلیه الکتریکی به باتری لیتیوم یون می رود ، واکنش بین لیتیوم فلزی و آب خشونت آمیز بود ، گاز هیدروژن تولید می کرد و مقدار زیادی گرما را آزاد می کرد و در نهایت باعث انفجار باتری می شد و منجر به آتش سوزی می شود. برای باتری های وسیله نقلیه الکتریکی با ولتاژ بالا ، اگر آب بندی پس از غوطه وری آب از بین برود ، ممکن است منجر به واکنش های زنجیره ای شدیدتر شود ، با این که انرژی آزاد شده برای ایجاد آسیب شدید به بدنه وسیله نقلیه کافی است.

2. خوردگی فلزی و تخریب عملکرد

هنگامی که آب با اجزای فلزی مانند آلومینیوم و مس در داخل باتری در تماس است ، خوردگی اکسیداتیو را تسریع می کند. محصولات خوردگی ممکن است کانال های الکترولیت را مسدود کرده و مقاومت داخلی باتری را افزایش می دهد. داده های تجربی نشان می دهد که میزان تخریب ظرفیت باتری های لیتیوم یون پس از غوطه وری آب می تواند به 30 ٪ {2}} ٪ برسد ، با کاهش بار و بازده تخلیه زیر 60 ٪ از مقدار طبیعی. اگرچه باتری های اسید سرب از الکترولیتهای اسید سولفوریک استفاده می کنند ، اگر در آب حاوی ناخالصی غوطه ور باشند ، خوردگی پایانه ها باعث افزایش مقاومت در برابر تماس می شوند ، به طور بالقوه منجر به خرابی وسیله نقلیه در طول استفاده طولانی مدت می شود.

3. گسترش گاز و آسیب ساختاری 

پس از غوطه وری در آب ، واکنشهای شیمیایی مانند تجزیه الکترولیت ممکن است در داخل باتری رخ دهد و گازهایی مانند هیدروژن و اکسیژن تولید می کند. در یک مورد خاص ، یک باتری لیتیوم یون با آب ، افزایش ناگهانی فشار داخلی را تجربه کرده و باعث بروز این پوشش می شود و در نهایت منجر به نشت الکترولیت می شود. الکترولیت درز شده نه تنها پوشش باتری را خراب می کند بلکه ممکن است سیستم الکتریکی وسیله نقلیه را نیز آلوده کند و هزینه های نگهداری را افزایش دهد. اگر یک باتری با ولتاژ بالا باشد ، کاهش استحکام پوشش آن ممکن است منجر به تجزیه شود ، آزاد کردن مواد شیمیایی که تهدیدی برای محیط زیست و سلامت انسان است.

ii. استراتژی های پاسخ برای انواع مختلف باتری های آبشار

1. باتری های اسید سرب: خوردگی خفیف را می توان ترمیم کرد ، آلودگی شدید نیاز به تعویض دارد

غوطه وری آب خفیف: اگر فقط پایانه ها با آب مقطر در تماس باشند ، باتری را می توان از هم جدا کرد ، پایانه های تمیز شده با آب مقطر و سپس با وازلین برای جلوگیری از زنگ زدگی پوشانده می شوند. پس از خشک شدن ، ولتاژ مدار باز را آزمایش کنید. اگر ولتاژ طبیعی باشد و نشتی وجود ندارد ، می توان از باتری استفاده کرد.

غوطه وری شدید آب: اگر الکترولیت ریخته شده باشد یا رسوبات ظاهر شود ، الکترولیت باید تعویض شود و باتری از طریق شارژ و تخلیه دوباره فعال شود. با این حال ، اگر پوشش باتری تغییر شکل داده یا صفحات داخلی سولفات شوند ، توصیه می شود کل باتری را جایگزین کنید.

2. باتری های لیتیوم یون: برای ترمیم می توان وارد آب شد.

ورودی آب جزئی: بلافاصله برق را جدا کنید ، باتری را جدا کنید ، برد مدار را با اتانول مطلق تمیز کنید ، آن را خشک کنید و سپس قوام ولتاژ سلولهای فردی را آزمایش کنید. اگر اختلاف ولتاژ کمتر از 50 میلی ولت باشد و هیچ گونه شکافی در آن وجود ندارد ، می توان باتری را برای استفاده مجدداً بسته بندی کرد.

غوطه وری شدید آب: اگر باتری بسته بندی ، نشت یا ولتاژ غیر طبیعی را نشان می دهد ، برای جداسازی ایمن با یک موسسه حرفه ای تماس بگیرید. مشخصات خاص نگهداری صریحاً مستلزم آن است که باتری های لیتیوم یون با آب جمع شده باید 12 آزمایش ، از جمله آزمایش عایق و تست ظرفیت را انجام دهند ، قبل از اینکه بتوانند به عنوان ترمیم شوند.

3. باتری های وسیله نقلیه برقی با ولتاژ بالا: در صورت عدم موفقیت در آب بندی ، بلافاصله قراضه کنید 

بسته های باتری با ولتاژ بالا طرح های محافظت از چند لایه را اتخاذ می کنند. با این حال ، اگر لکه های آب در پوشش ظاهر شود یا سیستم تشخیصی خطایی را گزارش می کند ، باتری باید بلافاصله از سرویس خارج شود. یک خودروساز خاص تصریح می کند که باتری های زیر آب باید 6 تست از جمله تست های ضد هوایی و تست های مقاومت به عایق را پشت سر بگذارند. در صورت عدم موفقیت هر آزمایش ، باتری به عنوان قراضه قضاوت می شود. هنگام استفاده ، لباس های ضد انفجار را بپوشید و باتری را در یک سایت بازیافت اختصاصی جدا کنید.

iii فرآیند حمل و نقل حرفه ای برای باتری های زیر آب

1. دفع اولیه: قطع برق و انزوا

قطع برق فوری: اتصال بین باتری و مدار الکتریکی وسیله نقلیه را قطع کنید تا از مدارهای کوتاه که باعث قوس الکتریکی می شود جلوگیری کنید.

انزوای جسمی: باتری را به یک مکان تهویه شده و خشک ، دور از شعله های باز و مواد قابل اشتعال منتقل کنید. طبق آمار یک اداره آتش نشانی خاص ، احتمال یک باتری با آب در آب به طور خودجوش در یک فضای محدود ، سه برابر در یک محیط باز است.

2. بازرسی عمیق: ارزیابی چند بعدی

بازرسی ظاهر: از آندوسکوپ استفاده کنید تا مشاهده کنید که لکه های آب ، خوردگی یا شکاف در داخل باتری وجود دارد.

تست الکتریکی: از یک تستر مقاومت عایق برای اندازه گیری مقاومت عایق بین الکترودهای مثبت و منفی و پوشش استفاده کنید. مقدار استاندارد باید بیشتر از 500mΩ باشد.

تست ظرفیت: ظرفیت واقعی را از طریق شارژ و تخلیه جریان ثابت آزمایش کنید. اگر ظرفیت زیر 80 ٪ از مقدار رتبه بندی شده باشد ، باتری به عنوان شکست خورده قضاوت می شود.

3. دفع ایمن: طبقه بندی و رسیدگی

باتری های قابل تعمیر: عملیاتی مانند خشک کردن ، حذف زنگ زدگی و پر کردن الکترولیت در یک کابینت ضد انفجار را انجام دهید. پس از تعمیر ، باتری باید یک ساعت {1}} ساعت کامل و شارژ کامل چرخه را پشت سر بگذارد.

باتری های قراضه: آنها را به یک شرکت بازیافت واجد شرایط برای پردازش تحویل دهید. از روش هایی مانند خرد شدن فیزیکی و به دنبال آن شستشوی شیمیایی برای بازیابی فلزات مانند کبالت و لیتیوم استفاده می شود. براساس داده های یک شرکت خاص ، هر تن از باتری های لیتیوم یون ضایعات می توانند 150 کیلوگرم از مواد کاتد لیتیوم نیکل-کابل-مانگان را بازیابی کنند.

IV اقدامات پیشگیرانه و نگهداری روتین

1. بهینه سازی طراحی ضد آب

بهبود رتبه بندی IP: بسته های باتری را با رتبه IP67 یا بالاتر محافظت کنید. یک تولید کننده جدید وسیله نقلیه انرژی جدید با بهینه سازی ساختار آب بندی ، میزان خرابی باتری ها را پس از غوطه وری از 12 ٪ به 3 ٪ کاهش داده است.

طراحی کانال زهکشی: کانال های زهکشی را در پایین بسته باتری تنظیم کنید. یک موتور سیکلت الکتریکی خاص با استفاده از این طرح ، توانایی Wading آب خود را 40 ٪ بهبود بخشیده است.

2. بهبود عادات استفاده

کنترل عمق wading: عمق چرخدار برای دوچرخه های برقی نباید از ارتفاع پدال ها تجاوز کند. وسایل نقلیه الکتریکی باید از عبور از بخش هایی که عمق آب از مرکز توازن چرخ فراتر می رود ، خودداری کنند.

بازرسی های منظم: پیری نوارهای آب بندی باتری را هر ماه بررسی کنید. برای تشخیص توزیع دما از باتری از یک تصویرگر مادون قرمز استفاده کنید. افزایش دمای غیر طبیعی ممکن است مدارهای کوتاه داخلی را نشان دهد.

3. آماده سازی برای رسیدگی به اضطراری

ابزارهای موجود در هیئت مدیره: تجهیزات اضطراری مانند دستکش عایق ، مولتی متر و خشک کن.

پوشش بیمه: خرید بیمه Wading Water یا بیمه خسارت خاص باتری. براساس داده های یک شرکت بیمه خاص ، میانگین هزینه نگهداری باتری های زیر آب 60 ٪ {3}} ٪ از قیمت باتری اصلی است.

پایان

رسیدگی به مسائل باتری با آب در آب باید به اصول "ایمنی اول ، ارزیابی علمی و دفع حرفه ای" رعایت کند. کاربران باید خودشان از جداسازی باتری های زیر آب خودداری کنند. آمار از یک انجمن نگهداری خاص نشان می دهد که احتمال تصادفات ثانویه ناشی از عدم متخصصان در برخورد با باتری های زیر آب ، 45 ٪ است. با پیشرفت فناوری باتری ، انواع جدیدی از باتری ها مانند باتری های حالت جامد و باتری های نیمه جامد ممکن است اساساً مشکل غوطه وری آب را حل کنند. با این حال ، در شرایط فناوری فعلی ، پیروی از مشخصات ضد آب بهترین انتخاب برای اطمینان از ایمنی است.