В Японии создан альтернативный аккумулятор без риска возгорания

Время литий-ионных ИБП: пожароопасность или безопасный шаг в будущее?

После публикации статьи «ИБП и батарейный массив: куда ставить? Да подожди ты» было много комментариев по поводу опасности Li-Ion решений для серверных и ЦОД. Поэтому сегодня попробуем разобраться, в чём отличия промышленных решений на литии для ИБП от батарейки в вашем гаджете, как отличаются условия эксплуатации батарей в серверной, почему в телефоне Li-Ion батарея служит не более 2-3 лет, а в ЦОДе эта цифра возрастёт до 10 и более лет. Почему риски возгорания лития в ЦОД/серверной минимальны.

Да, аварии на батареях ИБП возможны вне зависимости от типа накопителей энергии, а вот миф «пожароопасности» промышленных решений на литии не соответствует действительности.

Ведь многие видели тот ролик с возгоранием телефона c литиевым аккумулятором в движущейся по шоссе машине? Итак, посмотрим, разберёмся, сравним…

Здесь видим типичный случай неконтролируемого самонагрева, теплового разгона батареи телефона, приведшего к такому инциденту. Вы скажете: ВОТ! Это всего лишь телефон, в серверную поставит такое только сумасшедший!

Уверен, изучив данный материал, читатель изменит свою точку зрения по этому вопросу.

Текущая ситуация на рынке ЦОД

Ни для кого не секрет, что строительство ЦОД – это долгосрочное капиталовложение. Цена только инженерного оборудования может составлять 50% от стоимости всех капитальных затрат. Горизонт окупаемости – примерно 10-15 лет. Закономерно возникает желание снизить полную стоимость владения на всём жизненном цикле ЦОД, а попутно ещё и уплотнить инженерное оборудование, максимально освободив площади под полезную нагрузку.

Оптимальное решение – промышленные ИБП новой итерации на базе Li-Ion аккумуляторов, которые уже давно избавились от «детских болезней» в виде пожароопасности, некорректных алгоритмов заряда-разряда, обросли массой защитных механизмов.

С увеличением мощностей вычислительного и сетевого оборудования растёт спрос на ИБП. Одновременно увеличиваются требования ко времени автономной работы от аккумуляторных батарей в случае проблем с централизованным электроснабжением и/или сбоями при запуске резервного источника питания в случае применения/наличия ДГУ.

Основных причин, на наш взгляд, тут две:

1. Стремительный рост объёмов обрабатываемой и передаваемой информации
   Например, новый пассажирский самолёт Boeing
   787 Dreamliner за один полёт генерирует более 500 гигабайт информации, которую
   нужно сохранить и обработать.
2. Рост динамики потребления электрической энергии. Несмотря на общий тренд снижения энергопотребления ИТ-оборудования, снижения удельного потребления энергии электронными компонентами.

По данным сайта expert.ru, суммарное количество введённых в эксплуатацию стойко-мест составляет более 20 тыс. «Число запущенных в эксплуатацию стойкомест у 20 крупнейших провайдеров услуг ЦОД в 2017 году увеличилось на 3% и достигло 22,4 тысячи (данные на 1 октября 2017 года)», – говорится в отчёте CNews Analytics. По оценкам консалтинговых агентств, к 2021 году прогнозируется увеличение стойкомест до 49 тысяч. То есть, за два года реальная ёмкость ЦОД может увеличиться в два раза. С чем это связано? В первую очередь, с ростом объёма информации: как хранимой, так и обрабатываемой.

Кроме облаков к точкам роста игроки причисляют развитие ЦОД-мощностей в регионах: они являются единственным сегментом, где сохраняется запас для развития бизнеса. По данным IKS-Consulting, в 2016 году на регионы пришлось только 10% всех предлагаемых на рынке ресурсов, в то время как столица и Московская область заняли 73% рынка, а Санкт-Петербург и Ленинградская область – 17%. В регионах продолжает сохраняться дефицит на ресурсы дата-центров с высокой степенью отказоустойчивости.

К 2025 году, согласно прогнозам, общий объём данных в мире увеличится в 10 раз по сравнению с 2016 годом.

Всё-таки, насколько безопасен литий для ИБП серверной или ЦОД?

Недостаток: высокая стоимость Li-Ion решений.

Цена литий-ионных АКБ всё ещё остаётся высокой по сравнению со стандартными решениями. По оценкам компании SE начальные расходы для мощных ИБП свыше 100 кВА для Li-Ion решений будут выше в 1,5 раза, но в конечном итоге экономия на владении составит 30-50%. Если провести сравнения с военно-промышленным комплексом других стран, то вот новость о запуске в эксплуатацию японской подводной лодки с Li-Ion батареями. Довольно часто в подобных решениях применяют литий-железо-фосфатные батареи (на фото- LFP) ввиду относительной дешевизны и большей безопасности.

4,2 тысячи тонн-подводное водоизмещение японской субмарины. Надводное водоизмещение- 2,95 тысяч тонн. Как правило 20-25% массы лодки составляют аккумуляторы. Отсюда берем примерно 740 тонн — свинцово-кислотные аккумуляторы. Далее: масса литий составляет примерно 1/3 от свинцово-кислотных батарей -> 246 тонн лития. По 70кВт*ч/кг для Li-Ion получаем примерно порядка 17 МВт*ч мощности батарейного массива. И разница в массе батарей — примерно 495 тонн… Здесь мы не берем в расчет серебряно-цинковые аккумуляторы, в составе которых на одну подводную лодку нужно 14,5 тонн серебра, а по стоимости они превышают свинцово-кислотные батареи в 4 раза. Напомню Li-Ion батареи сейчас дороже VRLA всего в 1,5- 2 раза в зависимости от мощности решения.
А что японцы? Они слишком поздно вспомнили что «облегчение лодки » на 700 тонн влечет за собой изменение ее мореходных качеств, остойчивости… Вероятно им пришлось добавлять вооружений на борт, чтобы вернуть проектные значения развесовки лодки.

Литиево-ионные аккумуляторы также весят меньше, чем свинцово-кислотные аккумуляторы, поэтому проект подводной лодки типа Soryu пришлось несколько переработать для сохранения балластировки и остойчивости.

В Японии созданы и доведены до эксплуатационного состояния два типа литиево-ионных аккумуляторных батарей: литий-никель-кобальт-алюминий-оксидная (NCA) производства компании GS Yuasa и литий-титанатная (LTO) производства корпорации Toshiba. Японский флот будет использовать батареи типа NCA, при этом, согласно Кобаяси, Австралии для использования на подводных лодках на основе типа Soryu в недавнем тендере были предложены батареи типа LTO.

Зная трепетное отношение к безопасности в стране Восходящего Солнца, можно предположить, что вопросы безопасности лития у них решены, протестированы и сертифицированы.

Риск: пожароопасность.

Вот тут и разберёмся с целью публикации, так как мнения о безопасности данных решений существуют диаметрально противоположные. Но это всё лирика, а что у нас с конкретными промышленными решениями?

Вопросы безопасности мы уже рассматривали в нашей cтатье, но ещё раз остановимся на этом вопросе. Обратимся к рисунку, где рассматривался уровень защиты модуля и ячейки LMO/NMC аккумулятора производства Samsung SDI и используемой в составе ИБП Schneider Electric.

Химические процессы были рассмотрены в статье пользователя LadyN Как взрываются литий-ионные аккумуляторы. Попробуем разобраться в возможных рисках в нашем конкретном случае и сопоставить с многоуровневой защитой в ячейках Samsung SDI, являющихся составной частью готовой Li-Ion стойки Type G в составе комплексного решения на базе Galaxy VM.

Начнём с общего случая блок-схемы рисков и причин возгорания литий-ионной ячейки.

Исходная блок-схема рисков и причин возгорания (Safety Hazard) литий-ионной ячейки из научной статьи 2018 года.

Поскольку в зависимости от химической структуры литий-ионной ячейки имеются отличия в характеристиках теплового разгона ячейки, здесь остановимся на изложенном в статье процессе в литий-никель-кобальт-алюминиевой ячейке (на базе LiNiCoAIO2) или NCA.
Процесс развития аварии в ячейке можно разделить на три стадии:

1. стадия 1 (Onset). Нормальная работа ячейки, когда градиент нарастания температуры не превышает 0,2 гр.С в минуту, а сама температура ячейки не превышает 130-200 гр.С в зависимости от химической структуры ячейки;
2. стадия 2, разогрев (Acceleration). На этом этапе температура повышается, градиент роста температуры стремительно увеличивается, происходит активное выделение тепловой энергии. В общем случае этот процесс сопровождается выделением газов. Избыточное газовыделение должно быть компенсировано срабатыванием предохранительного клапана;

Температура теплового разгона зависит от размера ячейки, конструкции ячейки и материала. Температура теплового разгона может варьироваться от 130 до 200 градусов цельсия. Время теплового разгона может быть разным и составлять минуты, часы или даже дни.

А что у нас с ячейками типа LMO/NMC в литий-ионных ИБП?

– Для предотвращения соприкосновения анода с электролитом используется керамический слой в составе ячейки (SFL). Блокировка перемещения ионов лития происходит при 130 гр.С.

– В дополнение к защитному вентиляционному клапану, применяется система защиты от перезаряда (Over Charge Device,OSD), работающая в паре с внутренним предохранителем и отключающая повреждённую ячейку, не давая довести процесс теплового разгона до опасных значений. Причём срабатывание внутренней системы OSD будет раньше, при достижении давления 3,5кгс/см2, то есть, вполовину меньше, чем давление срабатывания защитного клапана ячейки.

К слову сказать, предохранитель ячейки сработает при токах свыше 2500 А за время не более 2 секунд. Предположим, градиент температуры достиг показания 10 гр.С/мин. За 10 секунд ячейка успеет добавить к своей температуре около 1,7 градуса, находясь в режиме разгона.

– Трёхслойный сепаратор в ячейке в режиме перезаряда обеспечит блокирование перехода ионов лития на анод ячейки. Температура блокирования составляет 250 гр.С.

Теперь посмотрим, что у нас с температурой ячейки; сопоставим, на каких этапах происходит срабатывание разных видов защит на уровне ячейки.

— система OSD – 3,5+-0,1 кгс/cм2 Риск теплового разгона ячейки напрямую зависит от степени/уровня заряда ячейки, подробнее тут.

Рассмотрим эффект уровня заряда ячейки в контексте рисков появления теплового разгона. Рассмотрим таблицу соответствия температуры ячейки от параметра SOC (State of Charge, степень заряда аккумулятора).

Степень заряда аккумулятора измеряется в процентах и показывает, какая часть полного заряда ещё остаётся запасённой в аккумуляторе. В данном случае мы рассматриваем режим перезаряда аккумулятора. Можно сделать вывод, что в зависимости от химического состава литиевой ячейки батарея может вести себя по-разному при перезаряде и иметь разную склонность к тепловому разгону. Это обусловлено разной удельной ёмкостью (А*ч/грамм) различных типов Li-Ion ячеек. Чем больше удельная ёмкость ячейки, тем более стремительным будет тепловыделение при перезаряде.

Кроме того, при 100% SOC внешнее короткое замыкание часто приводит к термическому разгону ячейки. С другой стороны, когда ячейка имеет уровень заряда 80% SOC, максимальная температура начала теплового разгона ячейки смещается в большую сторону. Ячейка становится более устойчивой к аварийным режимам.

И, наконец, для 70% SOC внешние короткие замыкания могут вообще не быть причиной теплового разгона. То есть, риск воспламенения ячейки значительно снижается, и наиболее вероятный сценарий – лишь срабатывание предохранительного клапана литиевого аккумулятора.

Кроме того, из таблицы можно сделать вывод, что LFP (фиолетовая кривая) батареи как правило имеет крутой наклон нарастания температуры, то есть, стадия «разогрев» плавно переходит в стадию «тепловой разгон», и устойчивость этой системы к перезаряду несколько хуже. Батареи типа LMO, как видим, имеют более плавную характеристику разогрева при перезаряде.

ВАЖНО: при срабатывании системы OSD происходит сброс ячейки на байпас. Таким образом, снижается напряжение на стойке, но она остаётся в работе и выдаёт сигнал в систему мониторинга ИБП посредством системы BMS самой стойки. В случае классической системы ИБП с VRLA батареями короткое замыкание или обрыв внутри одного АКБ в стринге может привести к отказу ИБП в целом и потере работоспособности ИТ-оборудования.

Исходя из вышеизложенного, для случая использования литиевых решений в ИБП остаются актуальными риски:

1. Тепловой разгон ячейки, модуля в результате внешнего КЗ – несколько уровней защит.
2. Тепловой разгон ячейки, модуля в результате внутренней неисправности батареи – несколько уровней защит на уровне ячейки, модуля.
3. Перезаряд – защита средствами BMS плюс все уровни защиты стойки, модуля, ячейки.
4. Механическое повреждение – неактуально для нашего случая, риск события ничтожен.
5. Перегрев стойки и всех батарей (модулей, ячеек). Некритично до 70-90 градусов. Если температура в помещении установки ИБП поднимется выше этих значений – значит, это уже пожар в здании. В нормальных режимах работы ЦОД риск события ничтожен.
6. Снижение ресурса батарей при повышенных температурах помещения – допускается длительная работа при температуре до 40 градусов без ощутимого снижения ресурса батарей. Свинцовые батареи очень чувствительны к любому повышению температуры и снижают свой остаточный ресурс пропорционально увеличению температуры.

Давайте взглянем на блок-схему рисков аварий с литий-ионными батареями в нашем случае использования в ЦОД, серверной. Немного упростим схему, ведь литиевые ИБП будут эксплуатироваться в идеальных условиях, если сравнивать условия работы батарей в вашем гаджете, телефоне.

ВЫВОД: Специализированные литиевые аккумуляторы для ИБП ЦОД, серверной обладают достаточным уровнем защиты от нештатных ситуаций, а в комплексном решении большое количество степеней разнообразной защиты и более чем пятилетний опыт эксплуатации этих решений позволяют говорить о высоком уровне безопасности новых технологий. Кроме всего прочего, не стоит забывать, что эксплуатация литиевых АКБ в нашем секторе выглядит как «тепличные» условия для Li-Ion технологий: в отличие от вашего смартфона в кармане, батарею в ЦОД никто не будет ронять, перегревать, разряжать каждый день, активно использовать в буферном режиме.

Узнать подробности и обсудить конкретное решение с использованием литий-ионных батарей для вашей серверной или ЦОД можно, направив запрос на электронную почту info@ot.ru, либо сделав запрос на сайте компании www.ot.ru.

ОТКРЫТЫЕ ТЕХНОЛОГИИ – надёжные комплексные решения от мировых лидеров, адаптированные именно под ваши цели и задачи.

Автор: Куликов Олег
Ведущий инженер конструктор
Департамент интеграционных решений
Компания Открытые Технологии

В поисках вечной батарейки: как меняются технологии создания аккумуляторов

Десятки компаний стремятся создать новый тип аккумуляторов: повысить энергоемкость, срок службы, ускорить зарядку и сделать так, чтобы батарея разряжалась как можно медленнее. В новые технологии хранения энергии вкладывают огромные суммы — около $3 млрд в год. Согласно оценкам швейцарского банка UBS, за ближайшее десятилетие рынок накопителей энергии может вырасти до $426 млрд. «Хайтек» рассказывает о том, развиваются технологии хранения энергии и почему все упирается в добычу дорогостоящих элементов.

Читайте «Хайтек» в

Какие задачи решают новые технологии

За создание литий-ионной технологии трое ученых получили Нобелевскую премию по химии в 2019 году. Ведь в том числе благодаря их изобретению расширились возможности по использованию портативной техники (ноутбуков, смартфонов, планшетов). Сегодня к накопителям энергии предъявляют все более высокие требования, и это подталкивает к поиску новых технологий. Важен баланс между габаритами, энергетическими характеристиками и ценой. Первые два параметра можно настраивать в широком диапазоне, но цена остается серьезным препятствием. Да и технологии, использующие литий, упираются в ограничение: лития в природе не так много, а его добыча обходится достаточно дорого. Прогресс последних лет затрагивает, скорее, энергоэффективность, а не качественные характеристики. Хотя разработок много, инновации не так быстро попадают на массовый рынок.

Развитие батарей для электротранспорта, складской техники и космической отрасли происходят существенно быстрее. Технологический рывок произойдет и на массовом рынке, но для этого производители мобильной техники должны выбрать автономность устройств как ключевой элемент добавленной стоимости. Однако ожидание будет долгим. По оценкам Международного энергетического агентства, основной технологией в ближайшие десятилетия останутся литиевые аккумуляторы. Выход новых разработок на рынок прогнозируются не ранее 2025 года. Но фундамент будущих изменений закладывается уже сейчас, основные тренды связаны с технологией быстрой зарядки, уменьшением габаритов и повышением срока службы аккумуляторов.

Стартапы ради быстрой зарядки

Технология быстрой зарядки включает три основных момента: алгоритмы заряда, энергетические параметры и сечение проводника. Если речь о мобильной технике, то ее зарядка не предполагает разнообразия разъемов и кабелей. Type-C стал стандартом для индустрии, поэтому на первый план выходят алгоритмы заряда, такие как Power Delivery и Quick Charge.

Их основная задача — обеспечить передачу большего количества энергии по тому же проводу, не превышая допустимые значения силы тока (до 3 А). Но устройство не должно перегреваться во время зарядки, поэтому сегодня делают упор не только на увеличение зарядного напряжения, но и на разработку специальных алгоритмов, постепенно понижающих мощность (по мере того, как батарея восстанавливает уровень заряда). Кроме того, технология быстрой зарядки становится одним из пунктов, обеспечивающих «привязку» потребителя к экосистеме конкретного производителя.

Канадский стартап GBatteries пытается решить задачу быстрого восполнения заряда с помощью искусственного интеллекта. Быстрая зарядка происходит благодаря последовательным микроимпульсам постоянно меняющегося тока. Действуют умные алгоритмы, которые встроены в зарядные станции: они определяют, когда именно отправить очередной импульс и определяют уровень напряжения, чтобы не навредить аккумуляторам. Технологию планируют совместить с текущим поколением литий-ионных аккумуляторов. Планируется, что благодаря задумке батареи электрокаров смогут восполнять заряд за 5–10 минут. Канадцы разрабатывают зарядные станции и для другой техники.

Технологию быстрой зарядки предлагает и израильский стартап StoreDot. Вместо модификации принципа работы зарядного устройства они обратились к химии самой аккумуляторной батареи. Вместо графита используются олово, германий и кремний в сочетании с органическими соединениями. Заряд батареи, используемой в электросамокате, получилось восполнить всего за пять минут. Специалисты разрабатывают аккумулятор для телефона, который сможет восполнить заряд так же быстро. Среди инвесторов стартапа — Mercedes Daimler и Samsung. Правда, опять же, вопрос в цене — изначально батареи точно не будут дешевыми.

Стартапы, пообещавшие супертонкие аккумуляторы

Если говорить о литиевых батареях, то задача по производству аккумулятора толщиной около 1 мм вполне осуществима. Но если нужно сохранить емкость, физический объем активного вещества в аккумуляторе должен остаться неизменным. Как результат — получится тонкая, но очень широкая батарея. При этом показатели энергетической эффективности устройства будут ниже, чем у его стандартных «собратьев».

Поэтому сверхтонкие литиевые АКБ востребованы лишь в специфических областях приборостроения. Что касается массового рынка, компактные устройства всегда пользуются спросом. Например, в линейке внешних аккумуляторов федеральной дистрибьюторской сети Energon модель Revolter 5000 толщиной всего 5 мм, и такие габариты уже воспринимаются потребителями как супертонкий формат.

Среди технологий, которые позволят сохранить емкость батареи при уменьшении габаритов — стартапы из Японии. К примеру, 3Dom (стартап, который появился в 2014 году в Токийском университете). К 2022 году в планах — производство литий-металлических батарей, которые при таких же габаритах более эффективны, чем современные литий-ионные аккумуляторы.

В основе японской технологии — замена углеродных материалов на металлический литий. Подобная химия обеспечивает более высокую плотность энергии, но одновременно с этим растет риск коротких замыканий и воспламенений.

Стартапы: для долгой службы

Существует много электродных материалов, обеспечивающих выдающуюся устойчивость к циклированию — например, LTO или NMC. Но из-за стоимости такие аккумуляторы недоступны для широкого потребительского рынка. И пока нет предпосылок того, что ситуация скоро изменится.

Но изменения происходят — не только в области химии устройств, но и контролеров, менеджмента заряда, энергоэффективности устройств. Работая в комплексе, они значительно продлевают жизнь аккумуляторов. Даже Илон Маск, который любит смелые обещания, признал: перспективнее улучшение литий-ионных аккумуляторов, а не поиск совершенно новых технологий.

Среди новых технологий, которые собираются предложить рынку — батареи, где дорогие металлы заменены дешевыми и распространенными веществами. Например, американский стартап Conamix обещает убрать кобальт — элемент, который добывают в Конго. Правительство этой республики постоянно поднимает налог на сырье. Текущие разработки позволят уменьшить содержание этого металла в аккумуляторах для электромобилей с 20% до 4%.

Как батареи тормозят развитие перспективных технологий

К сожалению, медленный прогресс в сфере аккумуляторных батарей во многом ограничивает развитие смежных индустрий. Смартфоны, ноутбуки, электромобили становятся все более технологически «нафаршированными» и требуют все больше энергии. Например, активному пользователю смартфона батареи хватает на 6–8 часов. Причем в среднем россиянин каждый день открывает 10–12 приложений. В связи с этим разработчики смартфонов подбирают энергосберегающие программы. Одни производители встраивают приложения в прошивку по умолчанию, другие оставляют выбор за пользователем — предлагают скачать их. Если появятся эффективные батареи, расширятся возможности по использованию программ.

Еще одно направление — солнечная энергия. Большинство установок занимают немало места, а их стоимость высока. Известный факт: львиная часть затрат на развертывание солнечных систем связана с приобретением аккумуляторов, которые будут запасать энергию. Поэтому более дешевые и энергоэффективные накопители обеспечили бы значительно более широкое применение зеленых технологий.

Поиск эффективного хранения энергии происходит и в сфере солнечной энергии. Например, исследователи Стэнфордского университета предлагают альтернативу — использование биологических систем. Технология предполагает извлечение метана с помощью бактерии Methanococcus maripaludis. Затем его планируют преобразовывать в электричество благодаря существующей инфраструктуре.

Есть несколько причин, которые тормозят появление новых более эффективных батарей. Одна из них — чрезвычайно высокая стоимость разработки. По данным Lux Research, в среднем для поддержания работы стартапа, нацеленного на поиск новых решений в сфере хранения и транспортировки энергии, требуется до $40 млн в течение восьми лет. Например, японская компания New Energy & Industrial Technology Development Organization выделила 90 млн на создание батарей нового типа. Но чаще стартаперам приходится искать финансирование. Например, компания StoreDot обратилась к краудфандингу, где удалось привлечь $6,25 млн инвестиций.

Тиражирование новых разработок обойдется еще дороже. Только для создания новой производственной линии и решения сопутствующих задач, по подсчетам, требуется около $500 млн. Поэтому технологии, которые кажутся чудом, не всегда разрабатывают быстро.

Внедрение новых технологий — дело небыстрое. Ведь даже с момента создания стабильных литий-ионных аккумуляторов до старта серийного производства прошло более 10 лет.

Пожароопасность литиевых аккумуляторов

Статья обновлена: 2020-12-17

Литиевые аккумуляторы применяются во многих привычных нам гаджетах, которыми мы пользуемся ежедневно: автономная электроника, смартфоны, электрические инструменты с работой от аккумулятора, электрические транспортные средства, устройства-погрузчики. Часто именно этот тип аккумулятора подходит для конструкции больше всего, потому что у Li-ion оптимальное сочетание рабочих характеристик. Они выигрывают у батарей со свинцовыми, NiMH и NiCd аккумуляторами по удельной энергоемкости и ресурсу эксплуатации.

Эта статья будет посвящена не преимуществам литиевых АКБ, а их существенному слабому месту — пожароопасности. Проблему риска возгорания невозможно недооценить, потому что оно подвергает опасности не только само устройство, внутри которого находится батарея, но и человека и вещи рядом.

Мы разберем вопрос пожароопасности литиевых аккумуляторов и выделим главное:

• Есть ли разница между разными типами аккумуляторов с литием в контексте опасности возгорания? Насколько они подвержены рискам?
• Причины возгорания аккумуляторов.
• Техника безопасности. Какие меры нужно предпринять, чтобы обезопасить процесс эксплуатации?
• Пошаговая инструкция, как поступать в экстренной ситуации пожара в АКБ.

Есть ли разница между пожароопасностью аккумуляторов с разным типом устройства? Рассмотрим несколько самых распространенных:

• Li-ion (литий-ионные, один из наиболее распространенных типов);
• Li-pol (литий-полимерные);
• LTO (литий-титанатные);
• LiFePO4 (литий-железо-фосфатные).

Пожароопасность аккумуляторов Li-ion

Шире всего используются именно литий-ионные АКБ. Их особенностью является большая энергоемкость до 280 Вт*ч/кг. Зачастую такие аккумуляторы представляют собой цилиндрические ячейки, типоразмеры варьируются: 18650, 21700, 32650. В производстве они применяются для сборки аккумуляторных батарей к электрокарам, электровелосипедам и другому транспорту, а также к электроинструментам с автономным питанием.

Значения минимального напряжения: 2,5-2,75 Вольт; максимального — 4,2 -4,35 Вольт.

Различаются Li-ion аккумуляторы по используемым в них химическим элементам:

ICR — это маркировка кобальта лития. Хотя у таких аккумуляторов сравнительно невысокие рабочие показатели, их преимущество заключается в демократичной цене. Обычно их емкость составляет 2000-2500 mA*h, токоотдача 1-2C.

Они нашли применение в изготовлении АКБ к ноутбукам. Среди всех Li-ion аккумуляторов ICR — самый небезопасный вид, так как они чувствительнее других к перезаряду, механическим ударам и перегреву. Строго рекомендуется использовать этот элемент только совместно с платой BMS и только в устройствах, рассчитанных на потребление больших токов (>2C).

IMR — обозначение для аккумуляторов с катодом из литий-марганца. Они выдерживают токи 4-10С, за счёт чего существенно расширяются их возможности в применении. По ёмкости они не отличаются от ICR она достигает 2500 mA*h. Но, будучи меньше подверженными перегреву в широком диапазоне рабочих токов, IMR безопаснее.

INR — аккумуляторы, в которых в роли материала катода выступает никелат лития. По степени подверженности нагреву под рабочими токами они аналогичны с IMR, так как тоже выдерживают до 4-10С. Но ёмкость у этой категории аккумуляторов выше: она может достигать 3500 mA*h.

Почему может произойти возгорание в Li-ion АКБ?

Причины возгорания аккумуляторов в основном кроются в двух возможных ситуациях: перегрев либо механическое повреждение. Причем если удар был сильным, аккумулятор может вспыхнуть моментально.

Перегрев может произойти по таким причинам:

• Тепловое воздействие извне;
• Избыточный заряд;
• Короткое замыкание сети;
• Подвержение аккумулятора токам, которые превышают допустимый предел.

Нагрев элемента до 80-90°C может запустить химическую реакцию с выделением тепла — и она ещё сильнее усугубит ситуацию. Если температура в аккумуляторе достигнет 180-200°C, самовозгорание неминуемо. Воспламенение приведет к дальнейшему росту температуры до 900°С.

Чтобы такого не произошло, многие литий-ионные аккумуляторы оснащены защитным клапаном. Он сбрасывает из элемента избыток давления в случае, если перегрев только начался, а также в районе контакта “плюс” размыкает электрическую цепь. Эти меры, предусмотренные защитным клапаном, часто спасают в экстренных ситуациях от возгорания и взрыва.

Есть также элементы с интегрированными в них платами защиты для контроля уровня напряжения. Они следят за тем, чтобы его значение не выходило за минимальный или максимальный рабочий предел, а также способны ограничивать поступающий ток. Визуально аккумуляторы с такой защитой длиннее других, а цена их выше. Аргументы в пользу защищенных аккумуляторов и против их использования вы сможете взвесить, прочитав эту статью.

Причины пожароопасности Li-pol аккумуляторов

По характеристикам Li-pol и Li-ion аккумуляторы очень похожи, но их энергоёмкость ещё выше. Такое сочетание параметров делает эту модификацию идеальной для применения в носимой электронике, мобильных гаджетах, RC моделях. Их рабочий диапазон напряжения лежит между 2,5 до 2,75 V для минимальных значений, от 4,2 до 4,35 V — для максимальных.

Литий-полимерные аккумуляторы представлены в огромном спектре типоразмеров. Для них справедливы те же причины возможного пожара, что и для литий-ионных устройств, но на механическое воздействие они реагируют ещё чувствительнее. Эти агрегаты не оснащаются защитными клапанами и плохо переносят сильную тряску.

Подверженность возгоранию аккумуляторов LTO

АКБ с анодом из пентатитаната лития применяются в случаях, когда нужна большая токоотдача: к примеру, в автомобилях. Это категория аккумуляторов с рекордной долговечностью в эксплуатации, до 25 000 полных циклов заряда и разряда. LTO работают с величинами напряжения: минимальное 1,6 Вольт, максимальное 2,7 Вольт.

Наконец, у этих аккумуляторов самая низкая энергоёмкость, до 110 Вт*ч/кг.

Как и следующий тип, LiFePO4, аккумуляторы из литий-титаната относятся к категории безопасных. Они выдерживают огромные токи как при заряде, так и при разряде, и практически не подвержены самовозгоранию при нештатных ситуациях.

Насколько пожароопасны аккумуляторы LiFePO4

Аккумуляторы этого типа зачастую применяются в резервных источниках питания и в разных видах электротранспорта, взамен свинцовых батарей. Энергоёмкость LiFePO4 ниже, чем у литий-ионных: до 190–250 Вт*ч/кг. Рабочее напряжение в минимальном значении 2,5V, в максимальном — 3,65V.

Сам по себе аккумулятор LiFePO4 не подвержен самовозгоранию, у него завидно высокая химическая и термическая стабильность. Однако это не значит, что перегрев для устройства с такой батареей не страшен: если замкнет цепь, и неисправная АКБ сильно нагреется, то высокая температура может привести к возгоранию предметов, её окружающих.

Техника безопасности для применения литиевых АКБ

Первоочередной мерой безопасности станет выбор качественного продукта: ячеек или уже готовых АКБ при сборке. Известны случаи, когда некачественные батаери от сомнительных поставщиков загорались произвольно в процессе зарядки, несмотря на строгое соблюдение условий эксплуатации.

Подбирая товары от надёжных проверенных производителей, вы обезопасите себя от лишних рисков и будете точно знать, что продукция соответствет заявленным характеристикам. Это снизит вероятность возникновения нештатных ситуаций и возможности возгорания.

Правила эксплуатации АКБ для безопасной работы

Соблюдая несложные рекомендации из перечня ниже, вы сможете минимизировать любые риски, сопряженные с применением литиевых аккумуляторов.

• Избегайте полного разряда аккумулятора до полного выключения и перезаряда — не оставляйте зарядное включенным на всю ночь.
• Контролируйте температуру аккумуляторов, чтобы она не превышала 60°C.
• Откажитесь от эксплуатации аккумуляторов с механическими повреждениями (удар, урон), даже если визуально следы повреждения незаметны.
• Разряженным аккумулятор не оставляйте: он деградирует, повышается его внутреннее сопротивление, из-за чего происходит избыточный нагрев.
• Обязательно устанавливайте плату BMS кроме тех случаев, когда её отсутствие предусмотрено устройством — например, в моно-колесах.
• Не ставьте аккумуляторы на зарядку при отрицательной температуре среды.

Что делать в экстренной ситуации

Как мы уже выяснили в статье, возгоранию подвержены в основном аккумуляторы Li-ion или Li-pol АКБ. Если вдруг это случилось, помните: горение АКБ носит химический характер, поэтому порошковые или углекислотные огнетушители не помогут. Необходимо срочно залить воспламенившийся аккумулятор водой: это поможет снизить температуру и остановить ход химической реакции. Если воды под рукой не оказалось, правильным действием будет убрать подальше от устройства горючие предметы, отойти на безопасное расстояние и дать ему выгореть.

Производители совершенствуют литиевые аккумуляторы с каждым годом, стараясь не только увеличить их ёмкость, но и проработать меры безопасности: встраивают защитные клапаны и платы. А простые правила эксплуатации делают их надёжным и вполне безопасным ресурсом хранения энергии, поэтому нет необходимости отказываться от их преимуществ.

В Китае представлен робот-телеведущий

• Билеты?ДА!
• Подписаться
• 
• 

• Апатиты – 100.1 FM
• Вологда – 105,3 FM
• Выкса – 102,1 FM
• Екатеринбург – 88,8 FM
• Иваново – 88,6 FM
• Казань – 88,3 FM
• Калининград – 97,7 FM
• Калуга – 106,1 FM
• Кемерово – 91,5 FM
• Красноярск – 102,2 FM
• Москва – 100,1 FM
• Нижний Новгород – 100,4 FM
• Новокузнецк – 96.9 FM
• Новосибирск – 96,6 FM
• Обнинск – 100,2 FM
• Озёрск – 95,4 FM
• Орёл – 107,4 FM
• Пенза – 101,4 FM
• Пермь – 98,9 FM
• Пятигорск – 105,4 FM
• Ржев – 107,3 FM
• Саратов – 104,8 FM
• Саров – 99,9 FM
• Сочи – 101,9 FM
• Ставрополь – 92,6 FM
• Тверь – 103,8 FM
• Тюмень – 91,2 FM
• Ханты-Мансийск – 102,0 FM
• Чита – 105,7 FM

• Прямой эфир
• Слушать программы
• Экскурсии
• Расписание
• Ведущие
• События
• Рекламодателям
• Новости
• Контакты
• О нас
• Города вещания
• Silver Studio
• Личный кабинет
• Еще

• Описание
• Нано-тест
• Новости Олеси Павлик
• Выпуски программы «Наноновости»

В Китае представили первого робота-телеведущего

Технологическая новость суток – это первый робот-телеведущий. Которого официально представили китайское новостное агентство «Синьхуа» и поисковик Sogou.com. Молодой человек в костюме и очках произносит приветственные слова. Мимика скудновата. Выглядит он почти как живой, хотя все-таки смахивает на нарисованного. Кстати, никто не уточнил, это человекоподобный робот или все-таки компьютерная графика с искусственным интеллектом. В комментах, впрочем, шутят: как это – первый робот-телеведущий? А как же Катерина Андреева?

Лучшее за неделю

Выпуск новостей

• вчера
• 21:06

• Скачать приложения
• Скачать приемничек
• Скачать рингтоны
• Слушать в плеере

06 Августа 2021

Сванидзе о политической активности россиян, проектах Ходорковского и мигрантах на литовской границе

Подписаться

Спасибо! Ваша подписка оформлена

Отписаться от новостей СД

Вы отписались от рассылки

Подпишитесь на уведомления

Авторизация

Здравствуйте!

Подписаться на новости СД

Хотите держать руку на пульсе Серебряного Дождя? Подпишитесь на нашу рассылку, и раз в неделю вы будете получать на ваш электронный адрес топ самых важных новостей, событий, свежих эфиров и далеко идущих планов нашей радиостанции! Добро пожаловать в клуб избранных слушателей Серебряного Дождя!

Клуб СД

Что такое «Клуб Серебряного Дождя»?

Это виртуальное сообщество друзей, поклонников, преданных слушателей радиостанции, которые хотят быть всегда на связи с нами. Быть в курсе основных событий, не пропускать интересные эфиры и мероприятия Серебряного Дождя.

Какие привилегии получают члены клуба?

После того, как вы заполните анкету и укажете сферу своих интересов, вы сможете:

• получать оперативную информацию обо всех эфирных новостях – гостях, темах программ, интервью;
• получать напоминания о начале любимых программ по смс;
• получать приглашения на студийные концерты и мероприятия в уютном дворике радиостанции;

Как стать членом «Клуба Серебряного Дождя»?

Чтобы стать членом клуба – заполните пожалуйста анкету. Это займет несколько минут, зато позволит нам понять – кто вы и что вам интересно.

” . $title . “

В Китае выпустили в эфир первого в мире кибер-телеведущего

Человекообразный кибердиктор готов читать новости круглые сутки — без устали и зарплаты

Китайское новостное агентство Синьхуа в честь своей 87 годовщины представило 7 ноября на Всемирном интернет-форуме виртуального телеведущего. Разработка анонсирована как искусственный интеллект, способный мгновенно читать новости голосом с текста, уместно имитируя мимику и движения губ человека. В агентстве называют эту новинку «композитным телеведущим» и AI-диктором. Кибердиктор сочетает облик и мимику конкретного человека с возможностями искусственного интеллекта. Образ англоговорящего кибердиктора скопирован с внешности диктора Синьхуа Жанг Жао. В эфир выпущен уже и кибердиктор, читающий новости по-китайски. Для него использовали внешность другого ведущего. Сейчас теленовости с кибердиктором доступны на сайте агентства и на его страницах в соцсетях.

С технической точки зрения, все составляющие для такой инновации были готовы и раньше. Создавать виртуальные изображения конкретных или абстрактных людей научились давно. Проводились даже целые концерты умерших звезд шоу-бизнеса с их голографическими симуляциями.

В данном случае китайцы представили две новинки. Во-первых, разработанная с помощью китайского поисковика Sogou программа, которую они называют искусственным интеллектом, позволяет мгновенно конвертировать текстовые новости в мимику и звуковую речь, показывая все это на экране в обличье телеведущего. Во-вторых, принято чисто административное решение выпустить этого ведущего в эфир. В этом Синьхуа опередило всех, включая самые продвинутые в инновационном плане западные медиа, которые просто почему-то не додумались сделать это.

Практическая целесообразность киберведущего пока под вопросом. С одной стороны, потребности в дикторе, читающем новости круглосуточно, вроде бы нет. Если какие-то потребители и следят за новостями в таком режиме, то вряд ли они делают это в телеформате. Они, скорее, заглядывают в ленты агентств. Телеформат требует полного внимания. Люди же, которые нуждаются в новостях круглосуточно, скорее всего, достаточно заняты, чтобы смотреть в телевизор 24 часа.

С другой стороны, робот-ведущий очень хорош для фонового бубнения с экрана. Фоновое телесмотрение вполне уместно в присутственных местах и некоторых офисах. Достаточно скармливать киберведущему новости и он тут же будет конвертировать их в дикторскую подачу. Учитывая режим работы (24х7), неутомляемость и отсутствие зарплаты (после расчета с разработчиками), киберведущий, конечно, должен сильно встревожить нынешних органических телеведущих.

Китайские источники напоминают, что, например, самый знаменитый и высокооплачиваемый телеведущий, Андерсон Купер из CNN, получает, как говорят, до 100 миллионов долларов в год. В Китае, конечно, телеведущие получают меньше, но все равно это одни из самых дорогих работников медиарынка.

Разумеется, скептики отмечают некоторую неестественность кибердиктора. Он безупречен в чтении и дикции, но голос его звучит металлически, потому что нет интонаций, колебаний ритма и огрехов. Мимика тоже слишком безупречна, а значит, однообразна. BBC, сообщая о прорыве китайских коллег-конкурентов, ревниво приводит комментарии критиков, которые заявили, что киберведущий выглядит истуканом.

Да, сейчас он еще не пройдет тест Тьюринга. Любой зритель заподозрит, что это программа, а не человек. В то же время, учитывая его практическую бесплатность после амортизационных выплат, можно предположить, что экономический фактор повысит его конкурентоспособность на рынке труда.

К тому же разработчики, безусловно, знакомы со всеми критическими замечаниями. Если сейчас они работают над безупречностью телеистукана, то вскоре будут работать над его ошибками, чтобы сделать его более человечным. Наверняка также будут приложены маркетинговые и социально-инжиниринговые усилия, чтобы создать таким кибердикторам личность, в том числе за пределами новостного выпуска.

В общем, Синьхуа уже получило хайп и вошло в историю с первым киберведущим. В начале захвата СМИ роботами выгоду будут получать именно те редакции, которые первыми используют кибержурналистов. Это полезно прежде всего для продвижения инновационной репутации СМИ среди инвесторов и публики. А вот в конце этого процесса, когда роботы вытеснят людей, выгоду будут получать те СМИ, которые последними будут использовать биожурналистов.

В Китае представили первого в мире телеведущего с искусственным интеллектом

В китайском городе Учжэн в эти дни проходит Всемирная конференция по управлению интернетом. В рамках мероприятия в сфере высоких технологий широкой общественности представили первого в мире робота-телеведущего с искусственным интеллектом.

Виртуального телеведущего на первый взгляд практически нельзя отличить от реального человека. С помощью искуственного интеллекта он способен максимально реалистично повторять мимику людей и манеру говорить. Кроме того, робот может улучшать свои навыки со временем, передает Xinhua.

Телеведущий с искуственным интеллектом представляет собой совместный проект китайской поисковой службы Sogou.com и информагентства Xinhua.

Украина на выходных хорошо прогреется: какие области накроет жарой

Читайте также

• 08:16

Комментарии

Читайте на 123ru.net

Происшествия

Вопросы – ответы

Новини України

Работа

Другие популярные новости дня сегодня

123ru.net — быстрее, чем Я. самые свежие и актуальные новости Вашего города — каждый день, каждый час с ежеминутным обновлением! Мгновенная публикация на языке оригинала, без модерации и без купюр в разделе Пользователи сайта 123ru.net.

Как добавить свои новости в наши трансляции? Очень просто. Достаточно отправить заявку на наш электронный адрес mail@29ru.net с указанием адреса Вашей ленты новостей в формате RSS или подать заявку на включение Вашего сайта в наш каталог через форму. После модерации заявки в течении 24 часов Ваша лента новостей начнёт транслироваться в разделе Вашего города. Все новости в нашей ленте новостей отсортированы поминутно по времени публикации, которое указано напротив каждой новости справа также как и прямая ссылка на источник информации. Если у Вас есть интересные фото Вашего города или других населённых пунктов Вашего региона мы также готовы опубликовать их в разделе Вашего города в нашем каталоге региональных сайтов, который на сегодняшний день является самым большим региональным ресурсом, охватывающим все города не только России и Украины, но ещё и Белоруссии и Абхазии. Прислать фото можно здесь. Оперативно разместить свою новость в Вашем городе можно самостоятельно через форму.

Топ 10 новостей последнего часа

• МЧС: 108 тысяч человек остались без электричества из-за непогоды в Краснодарском крае
• Гидрометцентр предупредил об опасной погоде в Южном и Южно-Кавказском федеральных округах
• Мурадов предложил Западу вместо «Крымской платформы» сотрудничать с «Друзья Крыма»
• В Раде отметили, что ЕС снимет санкции с РФ из-за невыполнения Киевом Минских соглашений
• В РФС предложили проект реформ с отменой лимита на легионеров

• Эксперт Сергей Минко рассказал, как платить меньше за коммуналку
• На Камчатке подняли на берег одно из трех найденных тел погибших при крушении вертолета
• В польском издании сравнили борьбу с «Северным потоком-2» с битвой Давида и Голиафа
• В США обвинили Россию, КНР и Иран в дезинформации о происхождении COVID
• Эксперт Минко: малоимущие россияне могут претендовать на льготы при оплате услуг ЖКХ

123ru.net — ежедневник главных новостей Вашего города и Вашего региона. 123ru.net – новости в деталях, свежий, незамыленный образ событий дня, аналитика минувших событий, прогнозы на будущее и непредвзятый взгляд на настоящее, как всегда, оперативно, честно, без купюр и цензуры каждый час, семь дней в неделю, 24 часа в сутки. Ещё больше местных городских новостей Вашего города — на порталах News-Life.pro и News24.pro. Полная лента региональных новостей на этот час — здесь. Самые свежие и популярные публикации событий в России и в мире сегодня – в ТОП-100 и на сайте Russia24.pro. С 2017 года проект 123ru.net стал мультиязычным и расширил свою аудиторию в мировом пространстве. Теперь нас читает не только русскоязычная аудитория и жители бывшего СССР, но и весь современный мир. 123ru.net – мир новостей без границ и цензуры в режиме реального времени. Каждую минуту – 123 самые горячие новости из городов и регионов. С нами Вы никогда не пропустите главное. А самым главным во все века остаётся “время” – наше и Ваше (у каждого – оно своё). Время – бесценно! Берегите и цените время. Здесь и сейчас — знакомства на 123ru.net. Отели в Москве — здесь. Разместить свою новость локально в любом городе (и даже, на любом языке мира) можно ежесекундно (совершенно бесплатно) с мгновенной публикацией (без цензуры и модерации) самостоятельно – здесь.

Под Одессой в ДТП погибли трое полицейских

Частные объявления в Вашем городе, в Вашем регионе и в России

Мы не навязываем Вам своё видение, мы даём Вам объективный срез событий дня без цензуры и без купюр. Новости, какие они есть — онлайн (с поминутным архивом по всем городам и регионам России, Украины, Белоруссии и Абхазии).

123ru.net — живые новости в прямом эфире!

В любую минуту Вы можете добавить свою новость мгновенно — здесь.

Эдд Чайна Биография

Синопсис

Эдд Чайна – английский телеведущий, автомобильный специалист, изобретатель и механик, получивший известность по шоу Wheeler Deilers на канале Discovery. Он работал в шоу с 2003 по 2017 год.

Чайна счастлив в браке со своей давней подругой Имоджен Чайна. Несмотря на то, что они долгое время женаты, детей у пары до сих пор нет.

Ранняя жизнь и образование

Эд Чайна родился Эдвард Джон «Эдд» Чайна 9 мая 1971 года в Лондоне. Он кавказской национальности и имеет британское гражданство.

Он учился в школе короля Эдвардса в Уитли в Суррее. Китай с юных лет интересовался автомобилями и механикой, поэтому прошел курс обучения в той же области, получив диплом лондонского университета Саут-Бэнк со степенью в области инженерного проектирования. Его первым крупным проектом был Casual Lofa (водительский диван), который он построил, чтобы собрать деньги для экспедиции из Роли в Белиз, когда он учился в университете. Он также установил свой первый мировой рекорд Гиннеса как самую быструю мебель с этим творением.

Карьера

В 1994 году Эд Чайна получил свою первую работу на телевидении, работая техником по спецэффектам наОтец Тед. После успеха в качестве технического специалиста на выставке в марте 1999 года он открыл Cummfy Banana Limited, торговую точку для своих творений и попыток установления мировых рекордов.

В 1998 году он появился в качестве гостя наВысшая передачаВ прямом эфире, где он управлял Casual Lofa на Silverstone Live Arena. Его творение стало настолько популярным, что его показали на Джереми Кларксон DVD ‘Самое возмутительное видео Джереми Кларксона в мире . когда-либо!’ Кроме того, за эти годы Китай трижды появлялся на канале Channel 4.Большой завтракза рулем Casual Lofa, Street Sleeper и Bog Standard.

Также посмотрите удивительную коллекцию автомобилей Эдда Чайна в видео, приведенном ниже:

В 2000 году он гость снялся в эпизодеСвалкаChallange(Войны на свалке в США) с участием машин-кроватей и машин-диванов. В том же году он появился в телешоуЭто твоя жизньс участием Предлагает , во время которого Китай подвез ведущего Майкл Аспель , по старым местам и, наконец, забросил его в студию на Casual Lofa.

В 2002 году Китай участвовал в программе Build a Bond Car On A budget,Высшая передача, во время которого он модифицировал Rover 800, купленный за 200, с помощью устройства в стиле Бонда, например, катапультного кресла, всего за 100. В 2007 году он участвовал во многих шоу, в том числеПятая передача,Этим утрома такжеТяговая сила, где он показал свои творения благодаря попыткам занесения в Книгу рекордов Гиннеса.

Вместе с Пенни Мэллори , Алекс Райли а также Тони Мейсон , Китай представил мини-сериал под названиемКлуб классических автомобилей, транслировавшаяся на канале Discovery, шоу для любителей классических автомобилей об истории и культуре классических автомобилей. Премьера шоу состоялась в 2005 году.

С 2003 по 2017 год Китай вместе с Майк Брюэр принимал участие в программе DiscoveryДилеры Уиллера.Он ушел из шоу из-за несогласия с направлением программы и поделился новостью через свой канал YouTube 21 марта 2017 года.

Китай занял место в Книге рекордов Гиннеса за самый быстрый навес, кровать, туалет, молочную платформу и самую большую моторизованную тележку для покупок. Ему принадлежал сервисный гараж и мастерская по ремонту в Брэкнелле, Беркшир, под названием Grease Junkie, которая позже закрылась в августе 2016 года из-за его загруженного графика. Он был открыт под названием Motest в апреле 2017 года.

Личная жизнь

Эдд Чайна женился на своей давней девушке , Имоджен Китай в закрытой церемонии, на которой присутствуют друзья и семья. Точная дата их свадьбы и подробности того, как они встретились, еще не обнародованы, но, согласно источникам, у них были длительные отношения, прежде чем они связали себя узами брака.

Пока у пары нет детей. Они кажутся счастливыми в браке, и их часто замечают вместе в общественных местах.

Чистая стоимость

Эдд Чайна заработал около 1,5 миллиона долларов в качестве телеведущего и специалиста по автомобилям. В среднем, появляясь на различных шоу Discovery Channel, он получал 74032 зарплаты в год.

У его одноименного канала YouTube более 273 тысяч подписчиков, а средний просмотр превышает 10 миллионов. Канал увеличивает его доход.

Также он является управляющим директором Grease Junkie и Cummfy Banana Ltd.