Hvordan man forhindrer LiPo-batterier i at sætte ild til dit hus

Lithiumbatterisikkerhed er ikke en joke, fordi det er sandt, at når en lithiumbatteri antænder, kan resultaterne være helt katastrofale. En af de ting, der gør lithiumbatterier så farlige, når de antænder, er, at ilden er fuldstændig selvopretholdende; et lithiumbatteri kan brænde i vakuum, det kan brænde under vand, det behøver ikke hjælp til at antænde sig selv. Alt, hvad det behøver, er en undskyldning. Dit mål med lithiumbatterisikkerhed er ikke at give det en undskyldning for at brænde dit hus ned. Det viser sig, at så længe du holder dem i skak, så længe du følger nogle sikkerhedsregler, antænder de faktisk næsten aldrig og brænder dit hus ned. Den første og vigtigste specifikation, du skal være opmærksom på, er S-vurderingen. Her kan vi se, at batteriet er mærket som 6s, og hvad det betyder er, at det er et 6s lipo batteri. Vi kan se de enkelte celler 1 2 3 4 5 6 stablet sammen, og hvis vi skulle skære dette batteri op her i toppen, ville vi se, at de er elektrisk forbundet i serie. For et lithiumbatteri kan hver enkelt celle have en spænding mellem 3,0 volt og 4,2 volt. Teknisk set kan de have en spænding helt ned til 0,0 volt, men hvis de går under 3,0 volt, vil de sandsynligvis blive beskadiget permanent. Det er en af de ting, du vil prøve at undgå, hvis du vil håndtere og bruge lithiumbatterier sikkert. Lad dem ikke gå under 3,0 volt for nogen enkelt celle. I virkeligheden bliver batteriets ydeevne virkelig dårlig under cirka 3,3 til 3,5 volt, så under normal brug, især for quadcoptere, som trækker meget strøm og bruger meget kraft, holder vi dem over cirka 3,5 volt. Hvis vi taler om noget som en mobiltelefon eller et goggle-batteri eller måske din radio, som ikke trækker meget strøm, kan du måske køre dem tættere på den 3,0 volts grænse, men bundlinjen er, at for disse lithium polymer-celler er spændingsområdet 3,0 til 4,2 volt per celle. En undtagelse fra den regel ville være enhver celle mærket HV, som du kan se lige her på dette Nitronector gold tiny woop batteri. Celler mærket HV er vurderet til at gå op til 4,35 volt per celle, ikke 4,2, og en anden undtagelse ville være en celle som denne 18650-celle, det er en lithiumcelle, men mærket lithium-ion, og lithium-ion-celler kan normalt gå ned til 2,5 volt per celle, ikke 3,0. Så der er et par undtagelser, du skal være opmærksom på, men generelt for et lithium polymer-batteri, som næsten alle batterier brugt i FPV, vil celle-spændingsområdet være 3,0 til 4,2 volt per celle. Indpræg det i din hjerne, for det er et virkelig vigtigt tal. Når du har celler forbundet i serie, er det, hvad s og 6s står for: 6 celler forbundet i serie, effekten af det er, at celle-spændingerne lægges sammen, så for dette 6s batteri er vi ved fuld opladning 4,2 gange 6 er lig med 25,2 volt ved fuld opladning, og ved fuld afladning ville det være 3,0 gange 6 er lig med 18 volt. Men praktisk talt vil du gerne holde det over cirka 3,5 volt, hvilket ville være 3,5 gange 6 er lig med 21 volt. Du vil være på 25,6 volt, når du er fuldt opladet fra opladeren og begynder at flyve med pakken, og når det kommer ned til omkring 21 volt, er det tid til at tænke på landing, og hvis det nogensinde går under 18 volt, er det dårlige nyheder. Så kan batteriet blive beskadiget. Sådan anvender vi disse tal, og selvfølgelig kan du udvide disse tal, hvis du flyver 2s, 3s, 4s osv., du ganger bare med 2, 3, 4 eller hvad end i stedet for 6. Lad os nu introducere denne oplader til scenen, for når du oplader batterier, er det et af de vigtigste tidspunkter, hvor folk laver fejl, og så antænder batteriet og brænder deres hus ned. Batteriets spænding er en af de vigtigste ting, du skal have styr på, når du skal oplade, men den gode nyhed er, at de fleste opladere håndterer dette automatisk for dig. Så hvis vi tilslutter batteriets hovedafladningsledning, vil den have den fulde pakkespænding på sig og vi kan se, at det i dette øjeblik er 23,02 volt. En af de udfordringer ved opladning af batterier er, at hvis du bare kigger på spændingen på hovedafladningsledningen, kan du ikke altid se, hvor mange celler der er. Du kunne tro, at 23 volt divideret med 6 er lig med hvad det nu end er, og det er selvfølgelig et 6s batteri, men der er noget overlap, hvor et fuldt opladet 5-cellebatteri kan have samme spænding som et afladet 6-cellebatteri, så det er ikke altid let at se. Og der er et andet problem, som opladeren skal håndtere ud over bare at vide, hvor mange celler batteriet har, og det problem er, at opladeren skal kunne styre spændingen på de enkelte celler, og derfor har batteriet denne, som kaldes balanceringsledningen, og balanceringsledningen har en ledning der går ind i batteriet og måler spændingen på hver enkelt celle, og ud over denne xt60 her, hovedafladningsledningen, som har pakkens totale spænding, men ikke spændingen på de enkelte celler. Så oplad aldrig uden at tilslutte balanceringsstikket, det er essentielt for batteriets sikkerhed og essentielt for batteriets lange levetid. Nu hvor vi har tilsluttet balanceringsledningen, kan opladeren vide, hvor mange celler der er, fordi den kan se spændingen på de enkelte celler og den viser os, at der er seks celler i dette batteri, og hvis vi så går til opladning, kan vi se, at den automatisk har registreret celleantallet som seks. Det næste tal, vi skal se på på pakken, er denne milliampere-timers vurdering, dette batteri er 1000 milliampere-timer. En god måde at tænke på milliampere-timer er, at det er som størrelsen på din benzintank i din bil. Du kan have en benzintank, der rummer 12 gallon, du kan have en benzintank, der rummer 50 gallon, hvis du har en stor lastbil, de rummer begge benzin. Men den ene rummer mere end den anden. Nu er der en anden specifikation, der er relateret til milliampere-timers vurderingen, som er essentiel for batteriets sikkerhed, og det er C-raten. Så vi vil her introducere begrebet C-rate, og C-rate refererer til, hvor hurtigt du suger energi ud af batteriet, eller trækker strøm ud af batteriet. Hvis du tænker på det, hvis du havde en lad os gå tilbage til benzintank-analogien, hvis jeg havde en 50-gallon benzintank, og jeg pumper benzin ud af den, kunne jeg have en lille dryp af benzin, der kommer ud af den, eller jeg kunne have en stor strøm af benzin, der kommer ud af den. Måden C-raten fungerer på, er, at du tager batteriets milliampere-timer, konverterer til ampere, og så er den ampere 1C, så i dette tilfælde for dette batteri på 1000 milliampere-timer, ville 1C være 1 ampere, for dette batteri på 5000 milliampere-timer ville 5 ampere være 1C, og så kan du gange det. Så hvis 1 ampere er 1C, så er 2 ampere 2C. Faktisk er matematikken super simpel, hvis du har et 1000 milliampere-timers batteri, fordi det bare er C-vurderingen i ampere. Hvis du har et 5000 milliampere-timers batteri, så er 1C 5 ampere, 2C er 10 ampere, 3C er 15 ampere, du ganger bare batteriets milliampere-timer med den C, du trækker ud. Måden C-rate og milliampere-timer spiller ind her, når vi oplader, er, når vi ændrer strømindstillingen. Strømindstillingen her er, hvor mange ampere opladeren skubber ind i batteriet, og jo flere ampere opladeren skubber ind i batteriet, jo hurtigere oplades batteriet, men også jo større er risikoen for brand, hvis noget er galt med batteriet. Måden du sætter den ampere-vurdering på, er at tage 1C, så for dette 1000 milliampere-timers batteri ville det være 1 ampere, og vi ville skrue det ned. Vi ville skrue det ned til 1 ampere og det ville være en sikker opladningshastighed for dette 1000 milliampere-timers batteri, for dette 5000 milliampere-timers batteri ville det være 5 ampere og så videre. Nu er 1C opladning sikrest, men nogle gange har folk travlt, og de er villige til at bytte lidt sikkerhed for lidt hastighed. Jeg anbefaler ikke, at du gør det, jeg fortæller dig bare, at nogle gange gør folk det, så hvis du beslutter dig for, at du vil oplade ved 2C, ville du bare fordoble det tal, 3C ville du tredoble det tal. Jeg synes, at enhver opladningshastighed over cirka 3 til 5C er, hvor du begynder at blive uansvarlig, men hvis du ved, hvad du laver, og du ved, at dine batterier er sunde, og vigtigst af alt, hvis du er lige der for at bemærke, når batteriet begynder at vise tegn på, at det er ved at antænde, kan det måske ikke være uansvarligt at oplade op til måske 3C. Jeg vil fortælle dig om de tegn, der viser, at et batteri er ved at gå poopa til poopa til poopa til poof og sætte ild til dit hus lidt senere. Nu hvor du forstår, hvordan du læser specifikationerne på batteriets mærkat, ved du, hvilke indstillinger du skal sætte i din oplader, så opladeren korrekt oplader batteriet. Men sikker opladning går ud over bare at sætte dine oplader-specifikationer korrekt, fordi hvor du oplader, har stor indflydelse på, hvor sikker din opladning bliver. For at besvare det spørgsmål, spørg dig selv: Hvis mit batteri skulle gå i flammer lige nu, hvordan ville jeg så have det med de ting, flammerne interagerede med, som denne fine træbænk, måske ikke den bedste idé. Hvis du har en pejs eller en brændeovn, er det måske bedst at oplade inde i den. Det er der, ilden skal være. Når vi taler om steder, hvor ild allerede skal være, hvad med inde i en grill? Det er populært for folk, der bor i lejligheder, måske har de ikke andet end en terrasse som udendørs plads, bare skaf dig en lille kulgrill, et fint metalindkapsling, og sæt så din batterioplader i den, og oplad ude på terrassen. Med andre ord er det sikreste sted at oplade et batteri et sted, hvor der ikke er noget brandbart i nærheden, der kan antænde, når batteriet slipper flammen ud. Derfor har jeg valgt denne store betonplade som stedet for mit næste eksperiment. Det største problem med en Lipo-brand er, at den udsender en kæmpe flammejet, der kan antænde nærliggende brandbare genstande. Det andet problem med en Lipo-brand er, at den udsender meget røg, og det var mindre åbenlyst, fordi jeg lavede min test i et udendørs miljø, men hvis du nogensinde har set resultatet af en pære, der går i stykker indendørs, fyldes rummet bare med røg, og der er røgska­de på andre ting. Men det primære, du bekymrer dig om, er ilden, derfor har vi denne ammunitionkasse her. Nu er dette en plastik ammunitionkasse; jeg kan ikke finde en metal ammunitionkasse, jeg ved, jeg ejer en, men vi vil bruge denne som eksempel, men det er nok at sige, at du ikke bør bruge en plastik, fordi plastik smelter og antænder. Men ammunitionkasser er billige og bredt tilgængelige, og de er faktisk rigtig gode lipo-sikre opladningsbeholdere. Det, du skal gøre, er at åbne ammunitionkassen, og der er en pakning, der går rundt om låget på ammunitionkassen. Hvis du trækker bare siderne af pakningen ud, men lader fronten være, skal du skære pakningen, så det, der sker, er, at pakningen foran på ammunitionkassen holder denne lås under spænding. Hvis du fjerner den forreste pakning, vil den bare rasle og være løs. Men den manglende pakning rundt om siderne vil tillade røgen at slippe ud. Så du vil ikke have en fuldstændig forseglet beholder. Der er folk, der har argumenteret for, at hvis du har en fuldstændig forseglet ammunitionkasse, og en lipo antænder, kan det skabe et trykkammer og eksplodere. Jeg er ikke sikker på, at det er helt så dramatisk, men det er ikke godt. Du vil have nogle ventilationshuller, så røgen kan komme ud, men det, du vil have, er, at ilden kan komme ud. Ilden skal være nogenlunde selvindelukket i kassen, og så køler ilden ned og bliver til røg, og røgen driver ud. Det er en af de billigste og mest effektive måder at skabe en lipo-sikker opladningsboks på. Hvis du har en metalkasse, der står på en brandbar overflade, kan den stadig blive varm nok til at antænde materialer. Så en anden ting, nogle folk gør, og jeg har ikke et eksempel på det, men de går til deres lokale byggemarked, og du kan købe plader af brandhæmmende materiale, det ligner gipsplader eller plader, men det er brandhæmmende plader. Du kan faktisk skære disse plader til form og beklæde indersiden af kassen med disse plader. Det tager noget af pladsen i kassen, men det hjælper med at øge brandmodstanden. En anden ting, du kan gøre, er bare at sætte kassen på en brandsikker overflade og væk fra andre brandbare overflader. Det eneste, du skal håndtere, hvis batteriet antænder, er røgen, men røg er meget nemmere at rydde op efter end en brand, der brænder dit hus ned. Men hvis du vil have det absolut bedste inden for lipo-opladningssikkerhed, kigger du på dette: Bat Safe, den sikre boks er foret med brandhæmmende materiale for at holde varmen og temperaturen inde, og dette er den fantastiske funktion, den har ventilationsåbninger på toppen med filtre til at filtrere så meget af røgen som muligt. Så du minimerer røgska­de på dit hus. Bat Safe-boksene har en gennemgang i låget, så opladerkabler kan gå igennem uden at gå på kompromis med sikkerheden, så du kan have din oplader udenfor og dine batterier indenfor, de kan forblive beskyttede gennem hele opladningscyklussen. Bat Safe findes i tre størrelser. Jeg har hørt folk med mange batterier sige, at de ville ønske, de havde købt to af standardstørrelsen i stedet for en XL, det er cirka samme pris, og XL er så dyb, at det kan være lidt svært at komme ind og rode gennem dine batterier for at finde den, du vil have. Den eneste ulempe ved Bat Safe er prisen og det faktum, at den ofte er udsolgt mange steder. Prisen, når du tænker på, hvor meget det ville koste dig at bygge din egen, sparer du måske ikke så meget, som du tror, og selvfølgelig kan prisen for en Lipo-brand være ødelæggende, det er op til dig. Nu vil nogle af jer lægge mærke til, at jeg ikke følger al min egen rådgivning. Jeg oplader regelmæssigt derovre på den træbænk, som er en meget brandbar overflade, og jeg oplader indendørs, så hvis ilden kommer ud, kan det være dårligt. Opladning handler om en afvejning mellem risiko, opmærksomhed og sikkerhed. Hvad jeg mener med det, er, at jo mere du gør for at minimere risikoen, jo mere kan du tillade dig at være mindre opmærksom og tage flere chancer med din sikkerhed. Hvis jeg opladede udenfor på en beton carport, inde i en grill eller inde i en Bat Safe-boks, kunne jeg nok bare trykke på oplad og gå væk, og hvad er det værste, der kan ske? Et batteri eksploderer, ild kommer ud, det er godt indeholdt, og jeg kommer tilbage og er skuffet over, at jeg mistede et batteri, men intet dårligt ville ske. Hvis du derimod ikke kan gøre det, eller bare ikke vil gøre det af forskellige grunde, skal du være meget mere opmærksom. Som vi så i det eksperiment, hvor jeg fik mit eget batteri til at eksplodere, hvis et batteri er sundt, og du er der for at bemærke det, vil det ikke bare spontant gå af uden advarsel. Normalt får du nogle advarsler om, at batteriet er ved at gå af; du vil høre et pop, en hvæs, en knas eller måske lugte den frugtagtige lugt, jeg nævnte, og så tænker du: Åh nej, jeg skal have det batteri ud herfra hurtigst muligt. For resten, hvis du er i den situation, anbefaler jeg, at du får et stort tungt sæt pejsesikkerhedshandsker, disse store tunge læderhandsker eller svejserhandsker virker, fordi der har været mere end én person, der har grebet et batteri med det formål at kaste det udenfor eller bære det udenfor, og mens de holdt det, gjorde de det og fik alvorlige forbrændinger på hænderne. Det er godt at have ved hånden. Men i sidste ende handler det hele om risiko versus opmærksomhed versus sikkerhed, og min holdning er, at det vigtigste, jeg kan gøre for at holde mig selv sikker, er altid at være opmærksom, og det er min anbefaling til dig, uanset hvor og hvornår du oplader. Hvis du oplader et sted, der ikke er helt sikkert, må du aldrig efterlade dine opladende batterier uden opsyn, for du vil som regel få en advarsel, og hold altid øje og øre, du vil som regel få en advarsel om, at noget er ved at gå galt. Hvad med opbevaring, antænder batterier i opbevaring? Det er ikke umuligt, men det er meget mindre sandsynligt. Det mest sandsynlige tidspunkt for batterier at antænde er, når du oplader dem, fordi det at presse al den energi ind i cellerne stresser dem. Hvis der er noget beskadiget eller galt med dem, kan de så gå af. Men hvis batterierne er sunde og på opbevaringsspænding, så tænk over det, hvor ofte går batterifabrikker eller lagre med mange lipo-batterier bare spontant i brand? Det sker bare ikke. Sunde lipos, opladet inden for en sikker spænding, er normalt helt ukendte. Det er kun de beskadigede, der så langsomt nærmer sig og venter på at svigte dig.