Как защитить самокат от возгорания?
В последнее время достаточно часто из разных источников доносится информация о случаях возгорания и взрывов электросамокатов. Одни и те же случаи многократно дублируются из разных мест и создается впечатление, что чуть ли ни каждый электросамокат это бомба замедленного действия. Утверждается, что в возгорании виноваты литий-ионные элементы из которых собирают аккумуляторные батареи электросамокатов. Может показаться, что только электросамокаты, гироскутеры и моноколеса питаются от литиевых аккумуляторов, но это не так. Литиевые аккумуляторы массово начали устанавливать прежде всего в ноутбуки, сотовые телефоны, а позже смартфоны и планшеты, и история возгораний литиевых аккумуляторов тянется с момента их появления.
По запросу в любом поисковом сервисе «загорелся литиевый аккумулятор» будет выдано большое количество ссылок как на единичные, так и массовые случаи возгорания относящиеся к разным годам. В том числе очень близкие к дате поиска. Из последних случаев конца второй декады 21-го века самый громкий скандал с взрывающимися Samsung Galaxy Note 7, которые даже запретили проносить пассажирам на борт самолетов. Ранее в возгораниях отличились и другие гиганты электроники: Apple, Sony, Toshiba.
Электросамокат, как и смартфон, потребитель энергии, и то, что он самокат не является причиной возгораний, дело именно в питающем его силовом аккумуляторе. Собирают аккумуляторы электросамокатов из цилиндрических элементов типоразмера 18650. Реже используют прямоугольные элементы. Объединяет их схожее устройство. Электроды представляют собой фольгу, графит и полимер свернутые цилиндрический или плоский в рулон, который пропитан электролитом.
Схема возгорания литиевых аккумуляторов, обобщенно, одна – внутреннее короткое замыкание, нагрев, выделение легковоспламеняющегося газа, воспламенение.
Говоря о любом транспорте на электротяге важно, чтобы силовая аккумуляторная батарея была надежно закреплена, избыточно не зажата, не имела контакта с острыми частями корпуса и крепежом, не подвергалась деформации во время эксплуатации. Стоит обратить внимание, что большинство аккумуляторных сборок упаковываются в термоусадочную пленку, и просто приклеить ее на скотч к днищу деки самоката недостаточно, так как пленка имеет степень деформации, из-за чего не зафиксированная сверху батарея будет подпрыгивать внутри пленки и иметь ударную нагрузку, которая совершенно точно, со временем, негативно отразится на «здоровье» батареи, а при сильной деформации может случиться короткое замыкание между электродами внутри элемента, и запустится цепь событий ведущих к возгоранию.
Деформация ведущая к короткому замыканию может произойти и без внешнего механического воздействия. Во время работы аккумулятор нагревается – это нормально. Допустимой рабочей температурой обычно заявляется 60 градусов. Обратите внимание, что нижний порог температуры ограничен обычно в пределах -10, -20 градусов, не будем акцентировать внимание на том, что охлажденный до такой температуры аккумулятор отдаст значительно меньше энергии, чем при +20 градусов, но обратим внимание на факт того, что при нагреве тело расширяется. И фольга, графит и полимер входящие в состав элемента тоже расширяются, но с разной скоростью и в разной степени. Чем быстрее нагрев, тем больше разница. Как говорится, «от одного раза ничего страшного не случится», и это действительно так, а вот при постоянной эксплуатации большие перепады температуры негативно скажутся точно.
Если нет возможности соблюдать температурный режим работы в холодное время года, то самокат стоит убрать на зиму на хранение. Правила достаточно просты: батарея должна быть заряжена примерно на 50% и, очень желательно, демонтирована с самоката и убрана на хранение при комнатной температуре. Если такой возможности нет, то как минимум отключена от контроллера и защищена от конденсата.
Перед началом эксплуатации после хранения, необходимо убедиться, что температура батареи выше ноля градусов, замерить напряжение на силовых контактах, и если напряжение не ниже 3,0-3,2В на параллель, просто зарядить батарею и наслаждаться ездой на любимом электросамокате.
Осень и весна ассоциируются с дождями и лужами, а в отношении к самокату с попаданием влаги внутрь деки и далее, возможно и внутрь батареи, что медленно, но верно, будет убивать ее коррозией и окислением. А если батарею с водой внутри оставить на хранение на зиму, лед практически точно что-то повредит, и если батарея останется рабочей, то нет никакой гарантии, что емкость и токоотдача не изменится, при этом риск возгорания вырастет.
Лето. Солнышко, жара, и так хочется ехать быстрее, что бы чувствовать прохладу! Быстрая езда, это повышенное токопотребление и, конечно же, нагрев батареи. Важно быть уверенным, что батарея не нагревается выше 60 градусов. Особенно это важно, когда производится тюнинг самоката на скорость и мощность. Мощный самокат быстрее расходует энергию, но на дворе же лето, ездить хочется больше, самокат нужно заряжать чаще, нужна быстрая зарядка. При выборе мощного зарядного устройство необходимо быть уверенным, что новое зарядное устройство подходит по напряжению к батарее, BMS без последствий может длительно пропускать его ток, а батарея его принимать без превышения определенных заводом параметров и риска перегрева.
Быстрое зарядное устройство позволит ездить чаще и дальше — появится желание увеличить емкость батареи. Как показывает практика, чаще всего батарею считают достаточно простым устройством, которое можно «прокачать» элементами купленными по дешевке на Aliexpress и «дождливым вечером, под пивко» припаять их ржавым дедушкиным паяльником к существующей батарее, или «сляпать» дополнительную батарею.
Так подходить к сборке категорически нельзя!
Дешевые элементы 18650 могут быть некондиционными, длительного хранения в разряженном состоянии и даже бывшими в употреблении, завернутыми в новую упаковку, и некачественными, в том числе без клапана, который является механическим предохранителем от возгорания, стравливающим избыточное давление при перегреве аккумулятора.
Вполне очевидно для новых элементов, что чем он дешевле и чем менее известен производитель, тем больше допуски в химическом составе и качестве механической обработки составных частей аккумулятора. В итоге, внутреннее сопротивление одинаковых элементов в составе одной партии будут отличаться. Будет различаться их нагрев, скорость разряда, саморазряд. В итоге, после сезона эксплуатации общая емкость такой батареи будет ощутимо ниже, чем в его начале, если вообще доживет до конца сезона. Аккумулятор из дорогих брендовых элементов ведет себя гораздо стабильнее и служит дольше, но и стоит дороже.
Тюнинг батареи это процесс, который должен выполняться человеком который хорошо разбирается в особенностях работы, характеристиках, условиях совместимости составляющих частей, технологии сборки, распределении тока, толщине шины, соединяющей контакты элементов и т.д. Если читатель этой статьи уверен, что он именно такой специалист — действуйте. Если однозначно так сказать не можете, лучше довериться профессионалам.
Важным элементом батареи самоката является плата BMS (Battery management system), отключающая нагрузку при отклонениях напряжения параллели от допустимых параметров, превышении рабочего тока и, реже, избыточном нагреве. Для максимально безопасной и надежной работы батареи, БМС с режимом балансировки, то есть подзарядки каждой параллели отдельно играет важную роль. Но для экономии места режима балансировки, в подавляющем большинстве BMS готовых электросамокатов нет.
BMS с действительно эффективным режимом балансировки имеют достаточно большие габариты, и разместить их в батарейном боксе электросамоката зачастую просто не где. Ранее я упомянул, что нужно избегать деформации батареи, скрытая опасность деформации состоит в том, что никелевая контактная лента от постоянных микро-изгибов может потерять надежный контакт, таким образом будет резко меняться распределение токовой нагрузки по всей батареи.
Это еще одна опасность, так как при плохом контакте в отдельном элементе часто и резко начинает сниматься высокая нагрузка, место плохого контакта будет искрить и нагреваться, что тоже в последствии может стать причиной возгорания аккумулятора. По этому, если Ваш «железный конь» вдруг внезапно стал проезжать меньше, чем проезжал буквально недавно, стоит как можно быстрее посетить специализированную мастерскую для диагностики батареи. Возможно, что одна из параллелей имеет низкое напряжение и батарея требует ручной балансировки, где-то плохой контакт, какая-либо из параллелей вышла из строя, в этом случае возникает максимальный риск возгорания, так как элемент работает как проводник с высоким сопротивлением и сильно нагревается, на столько сильно, что может перегреть и себя и рядом расположенные элементы и привести к пожару.
Если вы задаетесь вопросом от чего чаще всего происходит возгорание электросамокатов, ответить можно только обобщенно: от нарушения режима и правил эксплуатации, чаще всего это происходит несознательного. Не стоит забывать, что риску подвержены в той или иной степени все устройства, питающиеся от литиевых аккумуляторов, пример тому истории с мобильными телефонами в начале статьи. При соблюдении простых правил и имея минимальный навык, батарея элеткросамоката вполне надежное и безопасное устройство.
Соблюдение правил изложенных в этой статье не может на 100% обезопасить вас от пожара, но их соблюдение снизит риск возгорания до минимума.
Желаем вам приятных поездок и ровных дорог:)
Данная статья написана на основе собственного многолетнего опыта общения автора с литиевыми аккумуляторами.
Опасный транспорт: Почему взрываются электросамокаты и что делать, если это произошло
Пожарные и специалисты по микроэлектронике отмечают, что после покупки электросамоката нужно соблюдать целый набор правил безопасного обращения.
Почему горят электросамокаты
Несколько дней назад сезон двухколёсного транспорта открылся крупным пожаром. В результате возгорания электросамоката в одной из столичных многоэтажек произошёл пожар. Пострадало пять человек, один погиб. Нейтрализовать горение на площади 25 квадратных метров удалось прибывшим на место сотрудникам МЧС. Похожий инцидент произошёл год назад в Перми. Громкий взрыв прогремел на 14-м этаже многоквартирного дома. От ударной волны пострадали несущие стены помещения, разбились стеклянные двери. Находившийся рядом с местом взрыва мужчина был доставлен в ближайшее отделение больницы с 20-процентными ожогами тела.
Почти в 100% случаев взрывается не сам электротранспорт, а его аккумулятор. У большинства электросамокатов он литийионный, однако схема размещения АКБ внутри корпуса у каждого производителя своя. Главная причина, по которой аккумулятор может взорваться, — обычное повреждение. Если разработчик допустил ошибку или сознательно сделал стенки АКБ недостаточно прочными, катод с анодом сомкнутся, произойдёт короткое замыкание. Следствием этого явления всегда становится нагрев и разложение электролита, и лучшее, на что можно рассчитывать, — это просто лёгкий дым и замена АКБ. Но везёт далеко не всем.
Новый 4К-телевизор от Сбера: недорогой, но в России есть бюджетные конкуренты
Как правильно использовать электросамокат
Ещё одна распространённая ошибка, которая приводит к пожару и взрыву электротранспорта, — попытка владельцев затюнинговать свой гаджет. В стремлении установить на него дополнительное оборудование, например сигнализацию, электрические гудки, фонари, диоды и беспроводные колонки, они нарушают электросхемы и правильную подачу питания. Самое безобидное из того, что может произойти после таких вмешательств, — это перегрев и поломка АКБ, но чаще всего аккумуляторы сразу воспламеняются.
Другими причинами короткого замыкания в электрических цепях электросамокатов считаются отсутствие штатной гидроизоляции и механические повреждения. Из-за низкого расположения аккумулятора обычные прыжки с бордюра могут быть смертельно опасны для накопителя энергии. Даже небольшого повреждения хватит, чтобы АКБ вышла из строя. Точно так же опасно и попадание жидкости. Проезды по лужам могут привести к коррозии, а после — к короткому замыканию во время зарядки.
Наконец, главной причиной взрыва АКБ считается неправильное хранение. Высокая влажность и перепады температуры могут привести к образованию конденсата на платах и цепях гаджета. Влага — главная опасность для электросамокатов, и одной капли хватит, чтобы устройство замкнуло во время зарядки.
Бесполезный кирпич: Пойдут ли США на блокировку и отключение iPhone в России
Как правильно заряжать электросамокат
Во-первых, не стоит забывать о стандартных правилах зарядки устройства. Ставить гаджет на зарядку нужно в следующей последовательности: сначала подключается устройство, затем включается в сеть 220 вольт. Отключать зарядное устройство нужно в таком порядке: сначала от розетки, затем от самого устройства. Этот способ убережёт аккумулятор от сильного износа и перегрева.
Во-вторых, нужно правильно обслуживать АКБ. Литийионный аккумулятор крайне привередлив в эксплуатации. Зарядка не от штатного устройства или скачки напряжения в сети могут спровоцировать перегрев микросхем и плат в бортовой сети, отвечающих за защиту энергоносителя от короткого замыкания и чрезмерного заряда. После долгого простоя необходимо зарядить устройство максимум до 80% — такой метод уменьшит нагрузку на бортовую сеть и на сам энергоноситель и убережёт устройство от перегрева.
В-третьих, и пожарные, и специалисты по ремонту электрического транспорта настоятельно не рекомендуют оставлять устройство заряжаться на ночь. Это не только пагубно отразится на работе аккумулятора, но и приведёт к износу микросхем и блоков управления устройства. Гаджет должен находиться на зарядке максимум четыре-пять часов. Пожарные отмечают, что ночная зарядка увеличивает риск: если электросамокат загорится, то времени на быструю реакцию у тех, кто находится в помещении, просто не будет. Пары от горящей литийионной батареи могут привести к отравлению и удушью точно так же, как угарный газ.
Врач Шинкаренко сообщила, что гаджеты могут привести к потере слуха
Как тушить горящие аккумуляторы
Первое, что нужно делать в случае появления дыма из аккумуляторного блока устройства, — это отключить гаджет от сети и от зарядного устройства. Если устройство всё-таки воспламенилось, то ни в коем случае нельзя тушить его с помощью воды. Тушить устройство нужно с помощью огнетушителя на расстоянии не более полутора метров. Бывший сотрудник службы пожарной охраны Михаил Клименко отметил, что лучше всего для тушения подойдёт плотная ткань.
Плотная ткань, не синтетика. Нужно накрыть и по возможности попробовать прижать. Если есть сомнения, что поможет, лучше использовать другой способ. К примеру, взять землю от комнатных растений. Но лично я посоветовал бы вместе с покупкой электросамоката в дом купить порошковый углекислотный огнетушитель. Инвестиция копеечная, зато спасёт жизнь и имущество
Бывший сотрудник службы пожарной охраны
По словам Клименко, если ничего из вышеперечисленного нет, то нужно выкатить электросамокат в безопасное место и дать аккумулятору выгореть. Спасти устройство уже не получится, зато удастся избежать взрыва и жертв. Если в течение нескольких минут с начала горения не удалось предпринять каких-либо действий, то стоит немедленно покинуть квартиру и срочно вызвать пожарную службу «112» на место происшествия. Двери квартиры должны быть закрыты, так как выделяющийся дым крайне токсичен и опасен для здоровья, одного вдоха будет достаточно, чтобы потерять сознание.
После того как удалось потушить пламя, нужно проветрить квартиру. Необходимо открыть все окна и двери, чтобы сквозняком выдуло остатки токсичного дыма.
Очередной взорвавшийся электросамокат: как обезопасить себя?
В Санкт-Петербурге на этой неделе из-за взрыва аккумулятора сгорела квартира. В результате сильно пострадали два человека и погибла собака. И это не первый случай. Эксперты признают: проблема есть, но, по их словам, внимание к ней избыточно из-за высокого интереса к самим электросамокатам
Фото: depositphotos.com —>
Санкт-Петербург, квартира на 11-м этаже. Молодые люди, арендовавшие жилье, оставили самокат заряжаться на ночь. Аккумулятор взорвался. Как пишет «Комсомольская правда», молодой человек, живший в этой квартире, в итоге попал в реанимацию с многочисленными ожогами, травмы также получила его подруга, а их домашнего питомца чихуахуа спасти не удалось.
В марте в результате пожара в пятиэтажке в Сочи погибли 43-летний мужчина и его 13-летний сын. По одной из версий, причиной возгорания мог стать взрыв батареи электросамоката.
В СМИ попадали и другие похожие сообщения. Но организатор движения городских самокатов Let's Kick Александр Нилов задается вопросом: а как часто журналисты на всю страну рассказывают о пожарах из-за неисправного чайника или невыключенного утюга? Аккумуляторы самокатов могут взрываться, но интерес к теме вызван всеобщим вниманием к электросамокатам как таковым, уверен Александр Нилов.
Александр Нилов организатор движения городских самокатов Let's Kick «Вспомните ситуацию, когда загорались и взрывались телефоны крупного корейского производителя, тогда тоже в новостях буквально каждый день было про взрывающиеся телефоны. Когда мы последний раз слышали историю про взрывающийся телефон? Лет пять назад, наверное, хотя они продолжают гореть, просто эта проблема не привлекает к себе внимание. Точно так же представьте количество электрических самокатов, которые проданы, вы их видите и на улицах, вы видите невероятное количество прокатных самокатов — в этом году их в Москве будет, по-моему, 10 тысяч. Сколько мы слышали историй про сгоревший или взорвавшийся прокатный самокат? Их практически нет».
Однако если уж взорвался электросамокат, то проблемы, как правило, возникают серьезные: мгновенно выделяется очень много энергии и ядовитого дыма и потушить такой пожар быстро своими силами очень сложно, признает Александр Нилов — и дает несколько советов владельцам таких аппаратов. В Петербурге жильцы сгоревшей квартиры заряжали самокат в коридоре, и это первое, чего не стоит делать, так как в данном случае разгоревшийся пожар моментально перекрыл выход из дома — а квартира на 11-м этаже. Также при покупке электросамоката эксперты рекомендуют не экономить и не покупать самые дешевые китайские гаджеты неизвестного происхождения. Рекомендациями на тему с Business FM поделился также менеджер по продажам компании Mr Samokat Михаил.
Михаил менеджер по продажам компании Mr Samokat «Желательно использовать только оригинальную зарядку, которая была в комплекте, или от того же производителя. Но также нужно проводить регулярную диагностику аккумулятора: если, допустим, вы его на зиму поставили, не ездите, все равно хотя бы раз в месяц его нужно подзаряжать. Модифицировать самому тоже нежелательно — некоторые люди хотят увеличить мощность самой батареи и добавляют еще аккумуляторов. Если что-то неправильно подсоединили, тоже может случиться что-то нехорошее — короткое замыкание в лучшем случае».
Кроме того, эксперты рекомендуют не оставлять самокаты заряжаться на всю ночь, внимательно читать инструкцию к гаджету и не верить на слово продавцам, которые могут утверждать, например, что на самокат установлена гидроизоляция и на нем смело можно ездить по лужам и под дождем. На практике это может оказаться не так. Еще один совет — регулярно проходить ТО на этих средствах передвижения, ведь аккумулятор можно повредить механически, зацепив им какой-нибудь бордюр.
Огнеопасный элемент: почему взрываются электросамокаты и как этого избежать
Электросамокат — удобное и доступное средство передвижения. Однако иногда этот двухколесный транспорт может воспламениться или даже взорваться в самый неожиданный момент, приведя к трагическим последствиям. «Вечерняя Москва» поговорила с экспертами, чтобы получить ответ на вопрос «Почему взрываются электросамокаты?».
Единственный огнеопасный элемент в конструкции электросамокатов — литий-ионный аккумулятор. Именно его химический состав таит в себе потенциальную угрозу воспламенения. В беседе с «ВМ» руководитель общественного движения «Малый электротранспорт России» Александр Осипов отметил, что наиболее распространенная причина возгорания электросамокатов — брак в аккумуляторных батареях.
— Чаще всего возгорание электросамокатов происходит из-за некачественной сборки аккумуляторных батарей у производителя: либо некачественные элементы использовались, либо ошибка в пайке, либо платы безопасности бракованные, — объясняет эксперт.
На проблему низкокачественных комплектующих, которые используют некоторые производители, обратил внимание и организатор Движения городских самокатов Александр Нилов. По его словам, на рынке электросамокатов довольно много изготовителей с низким контролем качества на выходе с завода. Однако утверждать, что «взрывы электросамокатов» — распространенная проблема, неправильно, полагает собеседник «ВМ».
— Нужно понимать, что любая техника может воспламениться и привести к пожару, — говорит Нилов. — В случае с электросамокатами последствия воспламенения серьезнее, так как у них большая батарея и тушить ее самостоятельно практически бесполезно, да и невозможно, потому что при горении выделяется огромное количество дыма. Таким образом, на практике электросамокаты воспламеняются довольно редко, но последствия каждый раз довольно серьезные.
Еще одна причина, которая может привести к трагическим последствиям, — самодеятельность. По словам экспертов, владельцы самокатов зачастую пытаются самостоятельно «прокачать» свой гаджет. Желая установить на него дополнительное оборудование (гудки, фонари и пр.) и улучшить его характеристики (скорость, объем батареи), они вмешиваются в конструкцию самоката, не понимая, что делают. В ходе такого «улучшения» могут быть повреждены цепи электронных частей, что впоследствии приведет к перегреву блока питания и возгоранию.
Проблемы с самокатом могут возникнуть и из-за некачественного ремонта. Эксперты не рекомендуют чинить самокат своими руками, а также обращаться в непроверенные сервисные центры, так как там могут работать неквалифицированные сотрудники.
Среди частых причин самовоспламенения электросамокатов — использование неоригинальных зарядных устройств.
— Альтернативные зарядные устройства могут не совпадать с характеристиками портов зарядки. Иными словами, батарея попросту не сможет принять столько тока, сколько выдает «неродная» зарядка — произойдет перезаряд, который грозит возгоранием, — объясняет Осипов.
Стать причиной короткого замыкания с последующим возгоранием самоката могут еще два фактора — механическое повреждение и отсутствие гидроизоляции. Как отмечает Нилов, электросамокаты не предназначены для того, «чтобы на них прыгали с бордюра». Любое механическое повреждение микросхем внутри устройства может привести к короткому замыканию во время зарядки. К этому же может привести коррозия, возникшая из-за отсутствия у самоката гидроизоляции.
Наконец, причиной «взрыва» вашего самоката может стать неправильное хранение. Эксперты рекомендуют хранить электросамокат в сухом помещении со стабильной температурой около плюс 24 градусов, допустимый диапазон температур, комфортный для литий-ионных аккумуляторов, — плюс 10–30 градусов.
Не стоит хранить самокат на балконе, подчеркивают эксперты. Перепады температур и изменение влажности могут привести к образованию конденсата, который в свою очередь станет причиной коррозии в микросхемах или в блоке питания.
Важно понимать, что электросамокаты относительно безопасный транспорт. Ключевые факторы в этом вопросе — обращение с ним владельцев и качество производства.
— В Москве огромное количество прокатных электросамокатов. Их десятки тысяч уже (по данным столичного дептранса, в этом сезоне число электросамокатов в городе вырастет до 40 тысяч — прим. «ВМ»), и резонансных случаев взрывов или возгорания таких самокатов мы не видели. Эти самокаты стоят круглые сутки на улице, их поливает дождь, даже снегом засыпает, но ничего, все в порядке, просто потому что самокаты качественные, — заключил Нилов.
Советы экспертов: как избежать «взрыва» электросамоката