Kodėl kiekvienam lengvojo automobilio (RV) ir valčiai reikia tvirto akumuliatorių korpuso

Saugos būtinybė: kaip ilgaamžė akumuliatorių dėžutė neleidžia katastrofiškam versijai

Vibracijos, korozija ir šiluminis išbėgimas – kodėl nepasaugoti akumuliatoriai versijose su judėjimu patiria versiją

Kempingų priemonės ir valtys veikia akumuliatorių nuolatiniu purškimu, dėl kurio viduje gali labai susidėti viskas. Vibracija dažnai sujungimus padaro laisvus, įtrūkdo vidines plokštes ir pagreitina elektrolito atskyrimąsi. Jūroje druskingas vanduo kelia visiškai kitą problemą. Jis greitai suardo kontaktus ir tvirtinimo elementus, todėl padidėja varža, susidaro karštosios vietos ir tarp komponentų gali kilti pavojingi iškrovos lankai. Visos šios problemos kartu sukelia tai, kas vadinama šilumine nekontroliuojama reakcija. Paprastai, kai elementai perkaista, jie pradeda išskleisti degiąją dują, užsiliepsnoja ir ugnis plinta į gretimus elementus. Kai kurie tyrimai rodo, kad paprasta vibracija sukelia apie 40–45 % ankstyvų akumuliatorių gedimų judančiuose transporto priemonėse. Todėl patikima mechaninė apsauga nėra tik pageidautina – ji yra absoliučiai būtina visiems, naudojantiems akumuliatorius sunkiomis sąlygomis.

Apsaugos, ventiliacijos ir izoliacijos funkcijos: sertifikuoto akumuliatoriaus dėžės pagrindinės saugos funkcijos

Sertifikuoti akumuliatorių korpusai užtikrina tris tarpusavyje susijusias saugos funkcijas – apribojimą, ventiliaciją ir izoliavimą, kurios kartu sumažina dažniausiai pasitaikančius gedimo kelius:

• Apribojimas hermetiški, smūgiams atsparūs korpusai neleidžia prasiskverbti rūgščiai iš pilnai užpildytų arba AGM akumuliatorių ir fiziškai riboja elementų plyšimą ar sprogimą šiluminės krizės metu.
• Ventiliacija integruoti, kryptiniai dujų kanalai saugiai išveda vandenilį (susidarančią įkrovos metu) ir šilumą nuo gyvenamųjų erdvių – tai sumažina šiluminio išbėgimo riziką 68 % lyginant su neventiliuojama saugykla, kaip nustatė Jūrų saugos tarybos 2023 m. patvirtintasis tyrimas.
• Izoliacija nepraleidžiančios srovės sienos ir terminalų apsaugos užkerta kelią atsitiktiniam kontaktui su veikiančiais komponentais, todėl neįmanoma trumpoji grandinė dėl įrankių, laidų ar konstrukcijos lankstymosi.

Šios savybės kartu paverčia didelės energijos ličio jonų ar švino-rūgštinius akumuliatorius numatytais saugiais ir statybos normoms atitinkančiais energijos šaltiniais net dinaminės eksploatacijos sąlygomis.

Medžiagų ir sertifikavimo standartai, kurie apibrėžia tikrąją akumuliatorių korpusų ilgaamžiškumą

Polipropilenas prieš aliuminį: baterijų dėžutės medžiagos parinkimas atitinkamai litio jonų reikalavimams ir jūrų sąlygoms

Medžiaga, kurią pasirenkame, lemia viską – kiek saugus yra gaminys, kaip gerai jis veikia ir kaip ilgai tarnaus laikui bėgant, ypač derinant akumuliatorius su jų veikimo aplinka. Paimkime, pavyzdžiui, polipropileną. Ši medžiaga iš tikrųjų puikiai tinka šiurkščioms jūrinėms sąlygoms pakrantėse. Ją neardys druskingas vanduo, taip pat nekenkia akumuliatorių rūgštys. Nereikia specialių dengiamųjų sluoksnių, nes ji natūraliai neįgauna duobučių, nesipučia ir nesiskaido. O kalbant apie skaitmenis: polipropilenas yra apie 30 % lengvesnis už aliuminį, todėl kraujo transporto priemonių gamintojai ir laivų statytojai gali sumažinti bendrą svorį, nepaaukoję stiprumo. Tačiau aliuminis – tai kitas pasakojimas. Jis geriau atlaiko smūgius ir daug greičiau laiduoja šilumą – savybė, kurios labai reikia litio jonų sistemoms, nes jos išskiria daug šilumos, greitai išleisdamos energiją arba vykdant rekuperacinį stabdymą. Trūkumas? Aliuminio reikia apsaugoti nuo korozijos vandens lygio artumo srityse naudojant brangius jūrinių sąlygų standartams atitinkančius dengiamuosius sluoksnius. Tačiau tai, ko aliuminis trūksta korozijos atsparumo požiūriu, jis kompensuoja ilgaamžiškumu. Sunkiosios paskirties akumuliatorių blokai puikiai telpa ant aliuminio rėmų, o viskas lengvai jungiasi prie standartinės įžeminimo sistemų, kurios šiandien naudojamos daugumoje transporto priemonių.

Litių jonų baterijų sistemoms aliuminio šilumos valdymas užtikrina saugesnę veikimą apkrovos sąlygomis; skystųjų arba AGM baterijų atveju drėgnoje arba druska prisotintoje aplinkoje polipropileno cheminė atsparumas užtikrina dešimtmečius be nuotėkų talpyklą.

UL 1981, ABYC E-11 ir IP67 – sertifikatų, kurie yra svarbūs kempingo ir valties akumuliatorių dėžėms, iššifravimas

Sertifikatai – tai ne tik blizgantys etiketės ant gaminių; jie iš tikrųjų reiškia nepriklausomą įrangos patvirtinimą, kad ji gali atlaikyti kasdienius pavojus. Pavyzdžiui, UL 1981 sertifikatas reiškia, kad elektros komponentai buvo išbandyti griežtomis sąlygomis, įskaitant trumpuosius jungimus, perkrovimas ir net liepsnos plitimo tikrinimus. Esminė išvada? Korpusai išlaiko šiuos bandymus, kad netaptų gaisro pavojumi, kai kyla gedimas. Kitas pavyzdys – ABYC E-11 standartas, kuris yra tiesiog aukso standartas jūrų technikos srityje. Jis nustato griežtus reikalavimus, siekiant išvengti kibirkščių sukeltų vandenilio sprogimų, užtikrina, kad komponentai gebėtų atlaikyti nuolatines vibracijas, panašias į tas, kurios būdingos dešimtmečiams jūroje, taip pat nurodo tinkamus įžeminimo būdus. Be to, negalime pamiršti ir IP67 apsaugos laipsnio. Jis mums sako dvi svarbias žinias: visišką apsaugą nuo dulkių patekimo į vidų ir vandens nepraleidžiamumą net tada, kai įrenginys panardinamas iki vieno metro gylio pusvalandžiui. Toks apsaugos laipsnis ypač svarbus baterijoms, montuojamoms po deniu arba tiesiogiai pasiekiamoms iš laivo išorės, kur vandens poveikis yra neišvengiamas.

Pagal praeitais metais išleistą „Marine Technology Journal“ žurnalą, valtys, įrengtos neatsitinkančiomis apsauginėmis konstrukcijomis (neatitinkančiomis ABYC standartų), šiuose intensyviuose druskos purškimo bandymuose sugenda 42 % dažniau. Tuo tarpu įranga be UL 1981 sertifikato kontroliuojamų apkrovos sąlygų metu susiduria su maždaug 3,8 karto daugiau šiluminių gedimų. Skaičiai pasako istoriją, kurios negalime ignoruoti. Pagal NMEA 2022 m. incidentų įrašus drėgmės patekimas į šiuos sistemas sudaro apytiksliai dviejų trečdalių visų jūrų baterijų problemų. Tai reiškia, kad IP67 apsaugos laipsnis yra ne tik pageidautinas, bet iš tiesų būtinas, jei kas nors nori, kad jo valties elektronika patikimai veiktų vandenyje.

Ilgalaikė vertė: kaip ilgaamžio akumuliatorių dėžutės įsigijimas sumažina bendrą naudojimo sąnaudas

Duomenų įžvalga: atitinkančios akumuliatorių dėžutės leidžia sumažinti šiluminius incidentus 68 % ir padidinti sistemos veikimo laiką 3@tilde; kartų

Realūs naudojimo atvejai patvirtina tai, ką laboratorinės bandymų sąlygos prognozuoja: sertifikuoti akumuliatorių korpusai užtikrina matomą ir kaupiamąją naudą. Įrenginiai, kuriuose naudojami UL 1981 ir ABYC E-11 standartams atitinkantys korpusai, praneša apie 68 % mažiau šiluminės kilmės incidentų ir triskart didesnį sistemos veikimo laiką palyginti su neapsaugotais ar nesertifikuotais sprendimais (2023 m. pramonės analizė). Ši patikimumo savybė kyla iš trijų integruotų konstrukcijos privalumų:

• Suprojektuota šilumos šalinimo sistema, kuri stabilizuoja litio jonų elementų temperatūrą apkrovos metu, tiesiogiai slopindama šiluminės neteisingos veiklos pradžią
• Virpesių slopinamieji tvirtinimai ir standūs korpusai, kurie išsaugo terminalų vientisumą ir padidina akumuliatorių ciklų gyvavimo trukmę 4–7 metais
• Korozijai atsparios medžiagos ir sandarus konstrukcinis vykdymas, kuris išlaiko struktūrinę ir elektrinę vientisumą dešimtmečiais – ne tik metais

Rezultatas – numatoma energijos prieinamumas, sumažintas techninės priežiūros darbo krūvis ir mažiau skubios pakeitimo operacijų – viskas kartu prisideda prie žemesnių bendrų savinimo kaštų.

Nesėkmės sąnaudų analizė: kaip išvengti nuostolių, viršijančių 3000 JAV dolerių, dėl pernelyg paprastų „plastikinių padėklų“ sprendimų

Taip vadinamos pigios plastikinės padėklos gali atrodyti patrauklios pirmuoju žvilgsniu, tačiau joms trūksta pagrindinių saugos savybių, tokių kaip tinkamas skysčių laikymas, pakankama ventilacija ir būtina izoliacija tarp komponentų. Kai šios padėklos pasiduoda, problemos greitai paaštrėja. Rūgšties prilietimas pradeda naikinti valdymo skydelius ir grindų paviršius. Į sistemą patekęs vanduo sukelia įvairiausių elektros gedimų 12 V grandinėse. Jei temperatūra per daug pakyla, stebėjome laidų raiščių lydymąsi, invertorių sudegimą ir net gaisrus dėl aplinkinių degių medžiagų.

Vieno šiluminio įvykio tiesioginiai remonto kaštai dažnai viršija 3000 JAV dolerių – be to, neįtraukta vidutinė 740 000 JAV dolerių atsakomybės rizika, susijusi su baterijų užsiliepsnojimais (Ponemon institutas, 2023 m.). Specialiai sukurtas ir sertifikuotas baterijų korpusas paprastai apsimoka per 18–24 mėnesius – ne dėl nedidelių taupymų, o dėl katastrofiškų nuostolių išvengimo.

Dažnai užduodami klausimai

Kokie yra pagrindiniai pavojai baterijų sistemoms judamose aplinkose?

Baterijos kempingų priekabose ir valtyse yra pažeidžiamos vibracijoms, korozijai, terminalų atlaisvinimuisi ir šiluminiam išbėgimui, kurie gali sukelti katastrofišką versiją.

Kodėl sertifikuotas baterijų korpusas yra būtinas?

Sertifikuoti baterijų korpusai užtikrina turinio izoliavimą, vėdinimą ir izoliaciją, žymiai sumažindami riziką, susijusią su rūgšties nutekėjimais, šiluminiais įvykiais ir elektros trumpuoju jungimu.

Kaip palyginti polipropileną ir aliuminį kaip baterijų korpusų medžiagas?

Polipropilenas pasižymi puikiomis korozijos atsparumo ir lengvo svorio savybėmis, tuo tarpu aliuminis užtikrina geriausią šilumos valdymą, bet reikalauja specialių dengiamųjų sluoksnių, kad būtų užtikrintas korozijos atsparumas.

Kokia yra UL 1981, ABYC E-11 ir IP67 sertifikatų reikšmė?

Šie sertifikatai užtikrina saugumą ir patikimumą prieš gaisro pavojų, vandenilio sprogimų riziką bei vandens/ dulkių prasiskverbimą – tai ypač svarbu naudojant transporto priemones, skirtas gyvenimui (RV) ir laivams.

Kaip tvirtas akumuliatorių korpusas veikia remonto išlaidas?

Investuojant į sertifikuotą akumuliatorių korpusą galima išvengti didelių remonto išlaidų, kurios dažnai viršija 3000 JAV dolerių, nes tai neleidžia įvykti katastrofiškoms gedimo situacijoms.