I. Rủi ro cốt lõi của pin ủ nước
1. Thoong mạch và chạy chạy nhiệt
Pin lithium-ion sử dụng chất điện phân lỏng bên trong. Khi nước xâm nhập vào pin, nó có thể gây ra sự tiếp xúc trực tiếp giữa các điện cực dương và âm, dẫn đến một thời gian ngắn. Dòng điện tức thời được tạo ra trong một đợt ngắn có thể vượt quá dòng hoạt động bình thường vài chục lần, kích hoạt quá nóng cục bộ và thậm chí chạy trốn nhiệt. Ví dụ, trong trường hợp nước mưa thấm vào pin lithium-ion trong quá trình sạc xe điện, phản ứng giữa lithium kim loại và nước là dữ dội, tạo ra khí hydro và giải phóng một lượng lớn nhiệt, cuối cùng khiến pin phát nổ và dẫn đến một đám cháy xung quanh. Đối với pin xe điện cao áp, nếu niêm phong không thành công sau khi ngâm nước, nó có thể dẫn đến các phản ứng chuỗi nghiêm trọng hơn, với năng lượng được giải phóng là đủ để gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho cơ thể xe.
2. Sự ăn mòn kim loại và suy thoái hiệu suất
Khi nước tiếp xúc với các thành phần kim loại như nhôm và đồng bên trong pin, nó sẽ tăng tốc ăn mòn oxy hóa. Các sản phẩm ăn mòn có thể chặn các kênh điện phân, tăng điện trở bên trong của pin. Dữ liệu thử nghiệm cho thấy tốc độ suy giảm công suất của pin lithium-ion sau khi ngâm nước có thể đạt 30%-50%, với hiệu suất điện tích và phóng điện giảm xuống dưới 60%giá trị bình thường. Mặc dù pin axit chì sử dụng các chất điện giải axit sunfuric, nếu chúng được ngâm trong nước có chứa tạp chất, sự ăn mòn của các thiết bị đầu cuối sẽ làm tăng khả năng tiếp xúc, có khả năng dẫn đến thất bại bắt đầu của phương tiện khi sử dụng lâu dài.
3. Mở rộng khí và thiệt hại cấu trúc
Sau khi ngâm nước, các phản ứng hóa học như phân hủy điện phân có thể xảy ra bên trong pin, tạo ra các khí như hydro và oxy. Trong một trường hợp nhất định, một pin lithium-ion làm giảm nước đã gặp phải sự gia tăng đột ngột về áp suất bên trong, khiến vỏ bị phồng lên và cuối cùng dẫn đến rò rỉ điện phân. Các chất điện phân bị rò rỉ không chỉ ăn mòn vỏ pin mà còn có thể làm ô nhiễm hệ thống điện của xe, làm tăng chi phí bảo trì. Nếu một pin cao áp phình ra, sức mạnh của vỏ của nó có thể dẫn đến sự tan rã, giải phóng các chất hóa học gây ra mối đe dọa cho môi trường và sức khỏe con người.
Ii. Chiến lược đáp ứng cho các loại pin ủ nước khác nhau
1. Pin axit chì: có thể ăn mòn nhẹ, ô nhiễm nghiêm trọng đòi hỏi phải thay thế
Nước nhẹ: Nếu chỉ có các thiết bị đầu cuối tiếp xúc với nước cất, pin có thể được tháo rời, các thiết bị đầu cuối được làm sạch bằng nước cất, sau đó được phủ Vaseline để ngăn ngừa rỉ sét. Sau khi sấy khô, kiểm tra điện áp mạch mở. Nếu điện áp là bình thường và không có rò rỉ, pin có thể tiếp tục được sử dụng.
Nước ngâm nghiêm trọng: Nếu chất điện phân bị đục hoặc kết tủa xuất hiện, chất điện phân cần được thay thế và pin được kích hoạt lại thông qua sạc và xả. Tuy nhiên, nếu vỏ pin bị biến dạng hoặc các tấm bên trong bị sunfat, nên thay thế toàn bộ pin.
2. Pin lithium-ion: Có thể cố gắng sửa chữa nước nhẹ, ngâm nước nghiêm trọng đòi hỏi phải loại bỏ
Nước nhẹ xâm nhập: Ngay lập tức ngắt kết nối năng lượng, tháo rời bộ pin, làm sạch bảng mạch bằng ethanol tuyệt đối, làm khô nó và sau đó kiểm tra độ nhất quán điện áp của các ô riêng lẻ. Nếu chênh lệch điện áp nhỏ hơn 50mV và không có phình, pin có thể được đóng gói lại để sử dụng.
Nước ngâm nghiêm trọng: Nếu bộ pin hiển thị phình, rò rỉ hoặc điện áp bất thường, hãy liên hệ với một tổ chức chuyên nghiệp để tháo gỡ an toàn. Một đặc điểm kỹ thuật bảo trì nhất định yêu cầu rõ ràng rằng pin lithium-ion làm giảm nước phải vượt qua 12 thử nghiệm, bao gồm các thử nghiệm cách nhiệt và kiểm tra công suất, trước khi chúng có thể được đánh giá là có thể sửa chữa được.
3. Pin xe điện điện áp cao: phế liệu ngay lập tức nếu niêm phong không thành công
Bộ pin điện áp cao áp dụng thiết kế bảo vệ nhiều lớp. Tuy nhiên, nếu vết nước xuất hiện trên vỏ hoặc hệ thống chẩn đoán báo cáo lỗi, pin phải được đưa ra khỏi dịch vụ ngay lập tức. Một nhà sản xuất ô tô nhất định quy định rằng pin ủ nước phải vượt qua 6 thử nghiệm, bao gồm các bài kiểm tra độ kín khí và xét nghiệm kháng điện. Nếu bất kỳ thử nghiệm nào thất bại, pin được đánh giá là phế liệu. Khi xử lý, mặc bộ đồ chống nổ và tháo rời pin trong một trang web tái chế chuyên dụng.
Iii. Quy trình xử lý chuyên nghiệp cho pin ủ nước
1. Xử lý ban đầu: Ngắt kết nối và cô lập điện
Ngắt kết nối điện ngay lập tức: Cắt bỏ kết nối giữa pin và mạch điện của xe để tránh các mạch ngắn gây ra vòng cung điện.
Sự cô lập về thể chất: Di chuyển pin đến nơi thông thoáng và khô ráo, tránh xa ngọn lửa mở và vật liệu dễ cháy. Theo số liệu thống kê từ một sở cứu hỏa nhất định, xác suất của một pin ủ nước ủ tự nhiên trong một không gian hạn chế là gấp ba lần trong một môi trường mở.
2. Kiểm tra chuyên sâu: Đánh giá đa chiều
Kiểm tra ngoại hình: Sử dụng nội soi để quan sát xem có vết nước, ăn mòn hay phình bên trong pin.
Thử nghiệm điện: Sử dụng máy kiểm tra điện trở cách nhiệt để đo điện trở cách điện giữa các điện cực dương và âm và vỏ. Giá trị tiêu chuẩn phải lớn hơn 500mΩ.
Kiểm tra năng lực: Kiểm tra công suất thực tế thông qua sạc và xả dòng liên tục. Nếu công suất dưới 80% giá trị định mức, pin được đánh giá là không thành công.
3. Xử lý an toàn: Phân loại và xử lý
Pin có thể sửa chữa được: Thực hiện các hoạt động như sấy khô, loại bỏ rỉ sét và nạp lại điện giải trong tủ chống nổ. Sau khi sửa chữa, pin phải vượt qua 72- giờ kiểm tra chu kỳ đầy đủ phí và bảo trợ đầy đủ.
Pin phế liệu: Hỏi chúng cho một doanh nghiệp tái chế đủ điều kiện để xử lý. Các phương pháp như nghiền vật lý, sau đó là nước lọc hóa học được sử dụng để phục hồi kim loại như coban và lithium. Theo dữ liệu từ một doanh nghiệp nhất định, mỗi tấn pin lithium-ion phế liệu có thể thu hồi 150kg vật liệu catốt lithium niken-cobalt-Mangan.
Iv. Các biện pháp phòng ngừa và bảo trì thường xuyên
1. Tối ưu hóa thiết kế chống thấm nước
Cải thiện xếp hạng IP: Chọn gói pin với xếp hạng bảo vệ IP67 hoặc cao hơn. Một nhà sản xuất xe năng lượng mới nhất định đã giảm tỷ lệ pin thất bại sau khi ngâm nước từ 12% xuống 3% bằng cách tối ưu hóa cấu trúc niêm phong.
Thiết kế kênh thoát nước: Thiết lập các kênh thoát nước ở dưới cùng của bộ pin. Một chiếc xe máy điện nhất định đã cải thiện khả năng lội nước của nó lên 40% thông qua thiết kế này.
2. Cải thiện thói quen sử dụng
Kiểm soát độ sâu lội nước: Độ sâu lội nước cho xe đạp điện không được vượt quá chiều cao của bàn đạp. Xe điện nên tránh đi qua các phần mà độ sâu nước vượt quá trung tâm của các trung tâm bánh xe ..
Kiểm tra thường xuyên: Kiểm tra sự lão hóa của các dải niêm phong của vỏ pin mỗi tháng. Sử dụng một hình ảnh nhiệt hồng ngoại để phát hiện sự phân phối nhiệt độ của bộ pin. Nhiệt độ bất thường tăng có thể chỉ ra các mạch ngắn bên trong.
3. Chuẩn bị xử lý khẩn cấp
Công cụ trên tàu: Trang bị các nguồn cung cấp khẩn cấp như găng tay cách điện, vạn năng và chất hút ẩm.
Bảo hiểm: Mua bảo hiểm lội nước hoặc bảo hiểm thiệt hại cụ thể về pin. Theo dữ liệu từ một công ty bảo hiểm nhất định, chi phí bảo trì trung bình cho pin làm giảm nước là 60% -80% giá pin ban đầu.
Phần kết luận
Việc xử lý các vấn đề về pin làm giảm nước nên tuân thủ các nguyên tắc "an toàn trước, đánh giá khoa học và xử lý chuyên nghiệp". Người dùng nên tránh việc tháo rời pin ủ nước. Thống kê từ một hiệp hội bảo trì nhất định cho thấy xác suất của các vụ tai nạn thứ cấp gây ra bởi những người không chuyên nghiệp xử lý pin làm giảm nước cao tới 45%. Với sự tiến bộ của công nghệ pin, các loại pin mới như pin trạng thái rắn và pin bán rắn có thể giải quyết cơ bản vấn đề ngâm nước. Tuy nhiên, trong các điều kiện công nghệ hiện tại, tuân thủ nghiêm ngặt các thông số kỹ thuật chống thấm nước vẫn là lựa chọn tốt nhất để đảm bảo an toàn.