Чем опасны LiPo аккумуляторы, почему они взрываются и горят

взрыв lipo аккумулятора

Вы, возможно, уже задавали себе вопрос — чем опасны LiPo аккумуляторы, как они взрываются и горят? LiPo аккумуляторы на самом деле достаточно опасны, а если рассматривать все компоненты квадрокоптера, то аккумуляторы являются самыми опасными в сборках.

взрыв lipo аккумулятора

Причина опасности в том, что они могут при больших повреждениях взрываться и воспламеняться в большой огненный шар. Это связано с тем, что lipo могут аккумулировать очень большую энергию, которую могут очень быстро отдавать. Поэтому к LiPo аккумуляторам нужно бережно и аккуратно относиться, правильно их заряжать, а также желательно сделать специальную защиту от механических повреждений.

В этой статье мы рассмотрим вопрос об опасности LiPo в использовании.

Как взрывается LiPo аккумулятор

То, что вы видите на видео выше — так взорвать аккумулятор еще нужно постараться. Для этого нужно его долго заряжать, выше лимита, также аккумулятор должен иметь большую емкость, в данном видео емкость составляет 8000mAh.

С современными технологиями заряда, например, как заряжает iMax b6 (ссылка на этот зарядник: https://goo.gl/MhE3fZ, настоятельно рекомендуется покупать оригинал, чтобы не было так, как на видео ниже), будет как на видео ниже:

Но раз нет огня, не стоит недооценить опасность LiPo — температура тления все равно будет очень высокой, поэтому могут загореться близлежащие вещи и предметы. Хоть здесь и написано «взрыв», но имеется в виду именно такой эффект, как на видео выше.

Вот еще видео:

Почему взрываются LiPo аккумуляторы?

Все дело в химии (ваш кэп), ионы лития начинают воспламеняться при контакте с воздухом. Все LiPo взрываются и воспламеняются только когда повреждается оболочка одной или нескольких секций (банок) аккумулятора. Это может произойти вследствие механического повреждения, например, при ударе или при сильном вздутии, вследствие воздействия высоких температур или неправильного заряда. Сила взрыва напрямую зависит от уровня заряда аккумулятора, если он заряжен сильно (и тем более чрезмерно), химические процессы в нем будут протекать гораздо сильнее и, наоборот, если разряжен, то химические процессы будут медленнее, поэтому и взрыва может не произойти, так, подымит немного.

Повредить аккумулятор можно при падении и транспортировке — неудачно упасть аккумулятором на твердую острую поверхность (камень) и так далее, способов повредить оболочку много, если быть неаккуратным. Давайте рассмотрим подробнее эти проблемы.

Перезаряд аккумулятора

Стандартное максимальное напряжение одной ячейки (банки) lipo аккумулятора равно 4.2 вольта. Если вы используете китайский зарядник, значит, там будут менее качественные компоненты, которые могут выйти из строя. Да, у оригиналов тоже могут выйти из строя, но этот шанс в разы меньше, там хотя бы вентиляторы есть для охлаждения. Теперь к сути, если напряжение будет более 4.2V, начнутся необратимые химические реакции, ячейка начнет вздуваться, повредит свою оболочку и произойдет взрыв.

зарядка lipo

Перезаряд LiPo — это самый опасный отказ аккумулятора, так как это происходит при максимальном заряде + еще наверх успеет сколько-то залиться энергии. При взрыве очень вероятен еще и огонь, а это чревато пожаром. Единственный способ обезопаситься от этого — пользоваться оригинальными ЗУ и следить за процессом заряда, а также выбирать правильные режимы заряда.

Прокол аккумулятора

Тоже распространенная причина взрыва аккумулятора. При полетах в скалистой местности есть большой шанс упасть на камень и повредить оболочку. При проколе происходит моментальное воспламенение и горящая ячейка может прихватить с собой еще и «здоровые» ячейки. По этой причине не лишним будет принести с собой небольшой огнетушитель, так хотя бы сгорит только аккумулятор, а не весь ваш квадрокоптер. Но лучше, конечно, чтобы такого никогда не было!

Некоторые производители делают заводскую защиту аккумуляторов, например, компания Dinogy делает вставки из стекловолокна (твердый пластик), это защитит аккумулятор от прокола, но так делают далеко не все. 

Статья как защитить lipo аккумулятор.

Механические повреждения, вмятины на аккумуляторе

вмятина на lipo

При жестких посадках и падениях можно оставить вмятину на аккумуляторе, но при этом прокола не будет. По факту, это бомба замедленного действия. Дело в том, что в передней части находятся контакты, которые связывают ячейки между собой. При механическом повреждении они могут достать друг друга (компоновка там компактная) и замкнуть. Короткое замыкание тоже вызывает воспламенение. Внутреннее повреждение структуры при вмятинах тоже может привести к такому же эффекту (воспламенению).

Короткое замыкание

КЗ происходит, когда замыкаются контакты + и -. Происходит очень много искр, повреждается оболочка и возникает выброс энергии. Но это не всё. Если замкнули силовые провода, выход энергии может быть такой силы, который превышает номинал разряда, это приводит к цепной реакции: аккумулятор начинает нагреваться и расширяться, из-за чего повышается внутреннее сопротивление и реакция начинает протекать еще быстрее — аккумулятор греется и расширяется, пока не произойдет взрыв.

Замыкания чаще всего происходят после сборки нового квадрокоптера и при первом включении. Чтобы избежать замыкания, при первом включении нужно включать в цепь какие-нибудь предохранители с нужным номиналом. Например, использовать Smoke Stopper, как его собрать и что это, можете почитать на сайте https://oscarliang.com/smoke-stopper/.

smoke stopper

Замыкания могут происходить и во время краша, например, от платы PDB (плата разводки питания) может оторваться силовой кабель, который что-нибудь замкнет. То же самое относится и к балансировочным проводам аккумулятора.

Высокая температура

Аккумуляторы lipo могут взорваться при воздействии на них высоких температур. О таких случаях я не слышал, но они имеют место быть. Чаще всего lipo раздуваются, если их оставляют в машине в жаркий день. Не оставляйте аккумуляторы на солнце!

Выводы

Аккумуляторы LiPo опасны только при неправильной и неаккуратной эксплуатации…. ну и еще, когда не повезло упасть на нее.

Для подстраховки используйте самодельную защиту по ссылке выше, используйте Smoke Stopper, следите за внешним состоянием аккумуляторов. Если вы видите, что оболочка повредилась, не важно — прокол или вмятина, отложите аккумулятор в безопасное место хотя бы на час и наблюдайте. Если он начнет раздуваться, то тут все, вам следует отказаться от его использования. Если же все ок после вмятины, то можете использовать аккумулятор, но все же аккуратно и постоянно наблюдая за ним.

Статья на основе: https://www.propwashed.com

 

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: