Сетевые энергосистемы 

Новости компании

9 марта 2016

Почему запретили провозить литий-ионные аккумуляторы в авиационном багаже?

Международная организация гражданской авиации (ICAO) запретила перевозку литий-ионных аккумуляторов на пассажирских воздушных судах с 1 апреля 2016 года. Запрет касается только аккумуляторов вне оборудования, сдаваемых в багаж, и будет обязательным для всех 191 стран-участниц ICAO, включая Россию.

Литий-ионный аккумулятор  — это технология, которая идет на смену свинцу и находит применение в  электрораснпорте, способном проезжать сотни километров на зарядке от литий-иона. Такой аккумулятор держит нагрузку во много раз дольше свинца, в  накопителях, аккумулирующих  энергию из сети в период спада потребления и отдающих ее при пиковых нагрузках.

Как один и тот же литий-ион запрещается к авиаперевозкам, но используется на объектах первой категории надежности — на транспорте,  в военной и космической отраслях?

Три поколения литий-иона

Впервые идеи использования литий-ионных аккумуляторов (ЛИА) были выдвинуты в начале 50-х годов прошлого века. Первые реальные ЛИА  появились в конце 80-х годов. В них анод состоял из лития, а катод – из оксидов металлов.

У второго поколения аккумуляторов на литии в качестве анода использовался углерод (графит), и первые аккумуляторы такого типа были представлены компанией Sony в 1991г. У этих ЛИА  обнаружились  серьезные недостатки: аккумуляторы могли отдать не больше половины запасенной емкости, так как при более сильном разряде начинал разлагаться   катод.

«В большестве случаев  в мировой практике в качестве катода используют LiCoO2. При нагреве более 130 градусов Цельсия литий-кобальтовый оксид разлагается, выделяя металлический кобальт и кислород, который активно выжигает полимерный электролит. Этот процесс, термический разгон батареи,  может начаться  из-за сущего пустяка — чрезмерного заряда батареи, вызывающего ее разогрев. А закончиться может крайне печально, коротким замыканием и взрывом» — говорит  Евгений Чудинов, доктор технических  наук, Главный конструктор завода «Лиотех».

В 2003г. в Массачусетском технологическом институте впервые было предложено использовать феррофосфат лития (LiFePO4) в качестве катодного материала. Появилось третье поколение ЛИА. Соединение оказалось перспективным для промышленности, нетоксичным (в отличие от свинца, кадмия и никеля) и безопасными. Феррофосфат лития термическому разгону не подвергался, при коротком замыкании  имело место только выделение химически неактивных и безвредных паров через предохранительный клапан. Случаев разрушения корпуса,  возгорания или взрыва литий-феррум-фосфатных аккумуляторов выявлено не было.

Литий-феррум фосфат: не горит, не взрывается

В России производят и используют ЛИА третьего поколения. На литий-феррум-фосфатных аккумуляторах ездят троллейбусы с длительным автономным ходом и электробусы, на них работают источники бесперебойного питания на объектах здравоохранения, в инфраструктуре ПАО «Россети» и ГК «Росатом», в частных домохозяйствах, в автопогрузчиках и складской технике.

«В ноябре 2013 года в Клинической ревматологической больнице №25 Санкт-Петербурга установлен источник бесперебойного питания на литий-ионе. Оборудование работает исправно, аккумуляторы доказали свою надежность, техническую и экономическую эффективность по сравнению со свинцовой технологией» — констатирует Денис Горбатюк, Генеральный директор ООО «ЭЛАН».

Литий-ионные аккумуляторы третьего поколения не содержат химически чистый литий. Это определяет возможность их безопасной эксплуатации. Кроме того, в процессе изготовления ЛИА используются только экологически чистые материалы, в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые содержат токсичные материалы, в том числе свинец.

«Мы проводили несколько заводских испытаний. Благодаря ограниченной проводимости катодного материала литий-феррум–фосфатные аккумуляторы не взрываются, даже будучи насквозь пробиты гвоздем через все электроды. Испытания также показали устойчивость аккумуляторов к длительному внешнему металлическому короткому замыканию (до полного разряда аккумулятора», — говорит Валерий Ярмощук, Генеральный директор завода «Лиотех».

Согласно классификации ГОСТ 12.1.044-89, ЛИА российского производства относятся к изделиям горючим трудновоспламеняемым, имеют лучший класс пожаробезопасности по сравнению со свинцово-кислотными аккумуляторами, где пользуются корпуса из горючего материала.

В 2012 году программа «Галилео» показала кадры короткого замыкания литий-ионного аккумулятора второго поколения и ЛИА производства «Лиотех», где наглядно видно, как полыхает первая ячейка и как скромно дымит вторая.

Литий-ион в России: экономика+экология+безопасность?

Возможно, время литий-ионных батарей в авиации еще не пришло, и возгорание на борту японских «Дримлайнеров»  — основание для доработки  конструктива батарей и  стандартов безопасности на них. А возможно, дело  в отдельном дефекте и вопрос решается отзывом бракованной партии и ужесточением требований к качеству. Это покажут результаты расследования причин возгорания батарей.

Для России литий-ион может стать прорывом и заменить собой стремительно устаревающую свинцово-кислотную технологию.

Причин тому несколько:

  1. У нас есть свое производство ЛИА. По некоторым данным, сегодня рынок свинцово-кислотных аккумуляторов в России на 98% занят импортными поставщиками.

  2. Высокая плотность запасенной энергии ЛИА, их способность быстро заряжаться и быстро отдавать накопленную энергию.

  3. Литий-ионные аккумуляторы служат дольше свинца и перестают быть расходным материалом в конечных решениях. Это значит, что, поставив ИБП на ЛИА, можно  «забыть» о нем на весь срок службы аккумуляторов (до 15 лет). Для  ИБП на свинце требуется поддержание специального  режима эксплуатации, а аккумуляторы заменяются примерно каждые три года.

  4. В процессе изготовления ЛИА используются  экологически чистые материалы (в отличие от свинцово-кислотных аккумуляторов, которые содержат токсичные материалы, в том числе свинец), литий-ионные аккумуляторы относятся к четвертому классу отходов и не требуют специальной утилизации. Свинец  относится ко второму классу отходов (высокоопасные), к нему предъявляются специальные требования по утилизации. И не факт, что эти требования выполняются, и отработанный свинец просто не выливается в землю.

Источник: greenevolution.ru

Комментарии

Количество комментариев: 1 | Добавить комментарий

Александр  | 14 августа 2016, 11:42
Вопрос в заголовке задан, а ответ в статье не дан.
Особенно озадачивает запрет на провоз вне оборудования.

Количество комментариев: 1 | Добавить комментарий