Безопасность, хранение и вздутие аккумуляторов дронов: практический контрольный список

Литиевые батареи обеспечивают мощность и плотность энергии, необходимые современным дронам, но их необходимо проверять, заряжать, хранить и транспортировать правильно. Вздутая, поврежденная или необычайно горячая батарея может представлять серьезную угрозу безопасности, и с ней не следует обращаться как с обычным летным рюкзаком.

Безопасность аккумуляторов особенно важна для операторов FPV, групп сельскохозяйственных дронов, парков промышленных БПЛА и OEM-производителей. Повторяющийся сильноточный разряд, высокая температура, механическое воздействие, глубокий разряд и неправильное хранение могут повлиять на состояние аккумулятора.

В этом руководстве основное внимание уделяется проверке безопасности, хранению, вздутию и обращению с поврежденными батареями. Оно не заменяет подробную процедуру зарядки, описанную в Как безопасно зарядить липо-батарею дрона.

Быстрый ответ

Если вы обнаружили вздутую батарею дрона:

1. Немедленно прекратите его использование.

2. Не заряжайте и не устанавливайте его в дрон.

3. Не прокалывайте, не сжимайте, не открывайте, не паяйте и не ремонтируйте его.

4. Держите его вдали от источников тепла, искр, воды и горючих материалов.

5. Изолируйте его от неповрежденных батарей.

6. Избегайте ненужных манипуляций.

7. Соблюдайте местные требования по транспортировке, сбору и утилизации литиевых батарей.

8. Если вам необходимы рекомендации, обратитесь к поставщику аккумуляторов или к квалифицированному специалисту по переработке отходов.

Практическая процедура обеспечения безопасности при работе с батареями должна включать:

• осмотр до и после полета;

• правильное состояние зарядки и хранения;

• контроль температуры;

• защита от ударов и короткого замыкания;

• отделение поврежденных упаковок;

• документированные процедуры утилизации.

Что вызывает вздутие батареи дрона?

Набухание происходит, когда внутри литиевого элемента батареи образуется газ. Это может быть связано с химической деградацией, чрезмерным нагревом, перезарядкой, глубокой разрядкой, физическим повреждением, производственными дефектами или длительным стрессом.

Общие условия вклада включают в себя:

• зарядка сверх разрешенного напряжения;

• зарядка с неправильной настройкой количества ячеек;

• повторная сильноточная операция;

• работа при чрезмерной температуре;

• хранение при полном заряде в течение длительного времени;

• механическое воздействие или сжатие;

• поврежден материал мешочка;

• клеточный дисбаланс;

• возраст и повторная езда на велосипеде;

• неподходящее зарядное устройство или система защиты.

Вздутие может проявляться в виде выпуклой поверхности, мягкого чехла, деформированного корпуса, неровной упаковки или давления на корпус батареи. В аккумуляторе в твердом корпусе вздутие не всегда может быть очевидным, поэтому к необычному нагреву, запаху, поведению под напряжением или посадке также следует относиться серьезно.

Как определить вздутую батарею дрона

Перед зарядкой или установкой осмотрите аккумулятор при хорошем освещении.

Искать:

• вздутая или закругленная поверхность мешочка;

• разделение между слоями;

• выпуклости возле углов;

• кейс, который больше не закрывается корректно;

• следы давления или деформации;

• рыхлая или растянутая упаковка;

• поврежденные клеммы;

• необычный запах;

• утечка;

• необъяснимое повышение температуры;

• большие различия между напряжениями элементов;

• снижение производительности или внезапное падение напряжения.

Не нажимайте на упаковку, чтобы определить, набухла ли она. Физическое давление может еще больше повредить клетку.

Если аккумулятор не помещается в отсек нормально, не вставляйте его на место с силой. Пачку, изменившую форму, следует снять с эксплуатации.

Контрольный список для немедленного реагирования

Если аккумулятор вздулся или поврежден:

Не пытайтесь восстановить поврежденную батарею путем ее разрядки, заморозки, прокалывания или подключения к другому устройству.

Проверка аккумулятора перед полетом

Небольшая проверка перед каждым полетом позволит выявить проблемы еще до того, как рюкзак будет помещен под нагрузку.

Проверять:

• поверхность и форма упаковки;

• разъемы;

• основные провода;

• баланс свинца;

• изоляция;

• монтажный ремень;

• батарейный отсек;

• признаки воздействия;

• температура предыдущего полета;

• напряжение и стабильность ячейки;

• необычный запах или звук.

Батарея может выглядеть приемлемой, но при этом иметь внутреннюю неисправность. Если во время предыдущего полета он работал ненормально, запишите состояние и оцените его перед повторным использованием.

Проверка аккумулятора после полета

После полета дайте аккумулятору остыть в безопасном месте, прежде чем заряжать или хранить его.

Обзор:

• стала ли упаковка необычно горячей;

• подавал ли дрон предупреждение о низком напряжении;

• подвергалась ли упаковка ударам;

• не стал ли разъем или кабель горячим;

• изменила ли форму батарея;

• остаются ли клетки сбалансированными;

• не сократилось ли неожиданно время полета.

Повторяющийся перегрев или внезапное сокращение времени работы могут указывать на то, что батарея больше не соответствует текущим потребностям дрона или начала разлагаться.

Для сильноточных приложений ознакомьтесь с Руководство по рейтингу батареи C для дрона , позволяющее понять непрерывный ток, импульсный ток и провалы напряжения.

Безопасное хранение аккумуляторов дронов

Условия хранения влияют на срок службы и безопасность аккумулятора.

Используйте соответствующий уровень заряда

Батарею, которая не будет использоваться в ближайшее время, обычно следует хранить в рекомендованном производителем состоянии. Не оставляйте аккумулятор LiPo полностью заряженным в течение длительного периода времени, если это специально не разрешено производителем.

Контроль температуры

Храните аккумуляторы в прохладном, сухом и стабильном месте. Избегать:

• прямой солнечный свет;

• салон автомобиля подвергается нагреву;

• радиаторы и обогреватели;

• условия замерзания;

• влажные помещения;

• местах с резкими перепадами температур.

Информацию об экстремальных условиях эксплуатации см. Руководство по управлению температурой аккумулятора дрона.

Предотвращение коротких замыканий

Держите клеммы и разъемы аккумулятора вдали от:

• незакрепленные металлические предметы;

• инструменты;

• монеты;

• проводящая упаковка;

• оголенные провода;

• другие батареи с незащищенными клеммами.

Защищайте разъемы и предотвращайте перетягивание, резкое сгибание или передавливание кабелей.

Отдельные поврежденные батареи

Поврежденные, вздутые или протекшие батареи не следует хранить в обычных упаковках. Используйте процедуру контролируемой изоляции, соответствующую состоянию батареи и местным требованиям безопасности. Не создавайте герметичный контейнер, который может удерживать тепло или давление.

Используйте защитное хранилище

Прочный чехол для аккумулятора может снизить удары и помочь организовать рюкзаки, но не защитит поврежденный аккумулятор. Не следует использовать оборудование для хранения, чтобы скрыть опухоль или отложить утилизацию.

Транспортировка аккумуляторов для дронов

Требования к транспортировке зависят от страны, оператора связи, размера батареи и ее состояния.

Перед транспортировкой:

• осмотрите пачку;

• защитить терминалы;

• предотвращать движение и удары;

• отделять аккумуляторы от металлических предметов;

• соблюдать применимые правила воздушного, автомобильного или морского транспорта;

• подтвердить необходимые этикетки и документацию;

• Никогда не отправляйте аккумулятор с видимыми повреждениями или вздутием обычным способом.

При коммерческих перевозках узнайте у производителя аккумуляторов или поставщика логистических услуг необходимую транспортную документацию. Сертификационные и транспортные документы обсуждаются в Руководство по сертификации аккумуляторов для дронов.

Когда аккумулятор следует вывести из эксплуатации?

Извлеките батарею из обычного использования, если она:

• опухший;

• утечки;

• имеет видимый прокол или смятие;

• становится ненормально жарко;

• имеет поврежденную изоляцию;

• показывает повторяющиеся ошибки зарядного устройства;

• имеет незакрепленный разъем;

• имеет выраженный клеточный дисбаланс;

• издает необычный запах;

• не может поддерживать ожидаемое напряжение;

• пострадал от серьезного крушения;

• больше не соответствует своему корпусу должным образом.

Не полагайтесь только на возможности. Аккумулятор может по-прежнему демонстрировать приемлемую емкость, но при этом у него возникает небезопасное внутреннее сопротивление, термическое поведение или механическое повреждение.

Утилизация и переработка

Литиевые батареи нельзя выбрасывать в обычные бытовые отходы или сжигать.

Утилизация должна осуществляться в соответствии с местными требованиями и с использованием подходящего канала по переработке аккумуляторов или опасных материалов. Поврежденные батареи могут потребовать специального обращения, упаковки и транспортировки.

Если батарея набухла, потекла или нагрелась, не отдавайте ее в пункт сбора без предварительного подтверждения того, что предприятие принимает поврежденные литиевые батареи.

Соображения безопасности при проектировании OEM-батарей

Безопасность аккумуляторов начинается еще до производства. Команды OEM должны определить:

• клеточная химия;

• напряжение батареи;

• емкость;

• непрерывный и пиковый ток;

• схема защиты;

• БМС или ПКМ;

• мониторинг температуры;

• защита от короткого замыкания;

• защита от перезаряда и переразряда;

• корпус и механическая защита;

• характеристики разъема и проводов;

• способ зарядки;

• требования к хранению;

• транспортные рынки;

• процедуры обслуживания и замены.

Индивидуальный комплект должен быть протестирован при реальной вибрации дрона, температуре, полезной нагрузке и текущих условиях. ЦЕРНЕ Служба индивидуальной аккумуляторной батареи может помочь в обсуждении выбора элемента, компонентов защиты, разъемов, размеров и требований к применению.

Полутвердая технология также может быть оценена для проектов с конкретными целями безопасности и плотности энергии. См. направляющая полутвердотельного аккумулятора для дронов.

Распространенные ошибки, связанные с безопасностью аккумулятора

Продолжаем использовать слегка набухшую упаковку

Даже незначительное вздутие говорит о том, что состояние батареи изменилось. Не думайте, что небольшая выпуклость безвредна.

Зарядка для «проверки» поврежденной батареи

Взимание платы может увеличить риск. Поврежденную упаковку нельзя использовать в качестве тестовой батареи.

Хранение аккумуляторов в горячем автомобиле

Высокие температуры могут ускорить деградацию и повысить риск безопасности.

Хранение полностью заряженных батарей для длительного хранения

Используйте условия хранения, рекомендованные производителем, а не оставляйте аккумуляторы полностью заряженными на неопределенный срок.

Смешивание поврежденных и здоровых упаковок

Отделяйте ненормальные батареи от обычного инвентаря и четко отмечайте их состояние.

Игнорирование нагрева разъема

Горячие разъемы или провода могут указывать на чрезмерный ток, плохой контакт или сопротивление в цепи питания.

Невозможно записать историю батареи

Отслеживайте полетные циклы, аномальные события, температуру, набухание, условия хранения и статус утилизации для коммерческого флота.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли использовать вздутую батарею дрона?

Нет. Вздувшуюся батарею следует вывести из эксплуатации и обращаться с ней согласно соответствующим требованиям по безопасности и утилизации литиевых батарей.

Можно ли проколоть вздувшуюся LiPo батарею?

Нет. Не прокалывайте, не разрезайте, не сжимайте и не разбирайте вздутую батарею.

Стоит ли заряжать аккумулятор, который упал?

Не заряжайте аккумулятор после сильного удара до тех пор, пока он не будет должным образом проверен. Если упаковка помята, проколота, вздута или нагрета, снимите ее с эксплуатации.

Как следует хранить аккумуляторы для дронов?

Храните аккумуляторы в прохладном, сухом и контролируемом месте в соответствии с рекомендациями производителя. Защищайте клеммы и отдельные поврежденные упаковки.

Могу ли я хранить батареи LiPo полностью заряженными?

Длительное хранение при полной зарядке может ускорить деградацию. Используйте утвержденную производителем процедуру хранения.

Какая температура безопасна для хранения аккумуляторов дронов?

Правильный диапазон зависит от конструкции элемента и упаковки. Следуйте данным производителя и избегайте сильной жары, замерзания и резких перепадов температуры.

Как перевезти поврежденный аккумулятор дрона?

Не используйте обычные процедуры доставки без руководства. Свяжитесь с производителем, транспортной компанией или квалифицированным поставщиком опасных материалов для получения необходимой информации и документации.

Как часто следует проверять аккумуляторы дронов?

Проверяйте рюкзаки до и после каждого полета. Коммерческий флот также должен поддерживать документированную программу периодических проверок и замен.

Заключение

Безопасность аккумуляторов дронов зависит от регулярного осмотра, контролируемой зарядки, надлежащего хранения, бережной транспортировки и своевременного удаления поврежденных аккумуляторов.

Вздувшуюся батарею дрона ни в коем случае нельзя заряжать, устанавливать, прокалывать, ремонтировать или смешивать с исправными батареями. Храните обычные упаковки вдали от источников тепла и проводящих предметов, соблюдайте рекомендованные условия хранения и ведите четкий учет коммерческих операций.

Для OEM-команд безопасность должна быть заложена в выбор элементов, структуру упаковки, систему защиты, зарядное устройство, корпус и программу проверки.

Нужна помощь в разработке более безопасного индивидуального аккумуляторного блока для дронов? Свяжитесь с ZERNE для получения информации о конструкции батареи и обзоре ее применения.