锂离子电池3D打印中的危险


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所以几个月前,我买了Lulzbot Mini,最后下载了Ultimaker版本的Cura ...男孩...我是否错过了...

我一直在寻找的Ultimaker Cura实现的一项功能是“ z高度暂停”功能(“后处理工具”)。我正在构建电子设备的原型,并且创建两个可以卡在一起的部件看起来比打印单个部件要差得多。如果我可以暂停打印,插入电子设备并继续打印,则我的设备看起来会更加专业(即使制作时间更长)。

我唯一关心的是锂离子电池。现在,我正在TPU中打印。在40摄氏度的加热床和240摄氏度的加热挤出机的情况下,锂离子电池达到60摄氏度以上的温度(损坏电池,导致潜在爆炸)的风险似乎很大。当然,我不确定“ 60摄氏度”到底意味着什么。这可能意味着仅一部分包装需要达到此温度,或者可能意味着整个LiPo的内部温度都需要达到此温度。无论哪种情况,数字看起来都不好。

另一方面,加热床肯定不需要保持加热超过前几层吗?另外,我可以为锂离子电池创建一个“屋顶”,然后将其滑入下面,在设备其余部分之前提供一些绝缘的TPU。我认为打印会像这样安全地进行,但是显然爆炸确实非常糟糕。就像它可能会烧毁我的房子,当它发生时我会睡着。

有没有人有这样做的经验?有没有办法关闭加热床的中间打印?我想我可以在暂停期间插入g代码行吗?这会影响您认为的其余印刷品吗?我是偏执狂吗?挤出机实际上是否可以使热量通过1-2毫米的绝缘层并引起爆炸?有人知道热量是如何从最初的液体打印材料传播到结构的其余部分的吗?

在执行此操作之前,我还应该考虑其他建议或事项吗?

如果有人知道,更具体的暂停类型可能会有所帮助。


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是否将电池包装在散热的选项中?通常,将电池放在加热器旁边是一个很大的禁忌。发生问题时,您不想关门,您的房子也不要。
桅杆

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我不确定为什么也要这样嵌入电池。听起来您的构造会使它不可移动。
桅杆

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@Mast,因为没有电子制造商可以这样做。
约翰,

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这种打印零件的方法的另一个缺点是,只有手头有内部组件时,才能够生产零件。如果您设计零件以便可以在没有内部组件的情况下进行打印,则即使没有内部组件也可以创建零件,并且也许可以通过提供您从中提取的零件来提高创建其他“设备”的速度。
亚伦黑文'18

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我要注意的是,如果您选择这种方法,请研究如何扑灭电池火。我相信,水只会使情况变得更糟..
StarWind0

Answers:


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有一个选项可以在特定的Z高度直接插入其他命令,而无需手动输入。

就是说,在打印时关闭加热床是个坏主意,因为这通常会使物体完全从加热床上分离(这就是将加热床放在首位的目的:打印时具有更好的附着力,并且之后更容易移除)。

我不会在电池上打印以封闭它,这不仅是因为它可能会损坏电池,而且还会保持电池的可更换性。可以将设计的其余部分封装在一个盒子中,但通常更容易打印两个可以通过PCB上的孔拧在一起的独立零件。

因此,经验:通常不值得。


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我将不得不看到您的设计发表更多评论,但为什么不仅仅用可以在以后融合或以其他方式连接的盖子或顶部来更改您的模型呢?

一定层后可以关闭加热床。好像在这里用G代码进行了讨论:Cura可以在打印过程中关闭加热床吗?

我个人将避免使电池暴露于热端或底板所产生的热量。打印机本身会烧毁您的房屋。为什么将它与锂离子电池的强大功能结合在一起?


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答案的第一句话应该是对原始问题的评论(尽管问题本身已经部分解决了该问题)。您正在链接有关关闭加热床的讨论,但我们希望有独立的答案。您能在这里总结链接讨论的要点吗?
汤姆·范德赞丹

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如果您的加热床温度为40°C,并且直到60°C才算危险,我不会担心。

加热床是加热打印对象而不是打印头的设备。打印时显然会在很小的局部区域将其加热一点,但热量会迅速散失,对物体的温度影响很小。

如果您担心,请尝试获取激光温度计,并在测试打印期间监控电池的表面温度。它们就像10美元,因此试用起来并不是一笔大投资。

或者,也许您可​​以使用电池的替代品进行测试打印,并将温度探头嵌入替代品中,并在打印时实时监控温度。


激光温度计是个好主意。
K Mmmm

我个人的激光温度计运气不好。我还要看看那些Flir热像仪,至少是录音的。了解其工作原理。
StarWind0

您能详细说明一下激光温度计的运气如何吗?到目前为止,当我使用它们时,它们始终能够按预期工作。它们确实需要一些可以测量的区域,不能测量小到几毫米的东西,您至少需要几平方厘米,但是像这样的电池将有足够大的表面积可以测量。
Gertsen

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尽管床可能只能达到60°,但电池上方的挤压温度将接近200°C。当然会有相当低的热通量,但仍会导致电池老化。至少,电池上方的一些绝缘或包装似乎是明智之举。这可以是印刷材料,如果您确实想密封零件,则可以在顶部印刷。

还请记住,随着LiPo电池的老化,它们会产生气体(该气体被设计成被困在袋中)并膨胀。如果发生这种情况,您应该尝试避免任何刺穿的危险。


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好。第一。如果您认为,这可能会引起爆炸。不要做。认真地。修改设计,以便可以插入电池。

也就是说,大多数软件都可以让您设置每层的加热器温度。我已经通过简化3d进行了设置。我通常将此设置用于热端,因为我喜欢使第一层热。在床上进行此操作会导致不好的结果,因为您可能会导致打印件扩大或缩小到足以弹出。您最好不要将加热床用于打印而不是将其关闭。也要研究筏子。这就是makerbot帮助减轻无热床的方式。风扇也会有所帮助。

再次不要尝试任何可能会炸毁东西的事情。您不知道很多变量,例如塑料的导电性以及从热端到电池的传输量。或该电池的规格如何。


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将电池完全放电,如果膜破裂,则没有着火的危险。电池通常由Kapton胶带(LiPo)甚至金属(LiIon)保护。两者都可以承受240°C的温度。不利的一面是,深度放电后电池会受损。之后应丢弃电池。

当您这样做时,我会期望什么:

深度放电的电池会膨胀,因为溶剂会逸出。如果您给电池加热足够的热量(>> 60度),也会发生这种情况。气体本​​身可以再次点燃,但被捕获在我们的空气密封的Kapton外壳中:)点燃这些气体将相当于使用喷雾罐的短时间闪光。

温度不足以损坏信封。在该温度范围内,溶剂也不是很危险。如果膜发生机械故障,将不再发生任何事情。

来自溶剂和添加剂

溶剂和添加剂


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您能否提供任何可以链接到您的参考文献以支持您的主张?正如您所说,不仅会损坏LiPo(可能无法挽回),而且我也不敢确定加热完全放电的 LiPo 会非常安全。
Greenonline

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为完全放电的LiPo充电也是一个坏主意。在这样做之后,我让其中一些爆炸了(不爆炸)。
K Mmmm '18

应该清楚,为什么要写这个?
dgrat
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