Incendii ale bateriilor litiu-ion

Incendiile la bateriile litiu-ion pornesc adesea de la lichidul electrolit extrem de combustibil care se aprinde în interiorul celulelor dacă acestea sunt deteriorate, scurtcircuitate, supraîncărcate sau supraîncălzite.

Incendiile cauzate de ruperea celulelor pot fi dificil de stins. Prin urmare, existența unor detectoare de fum funcționale la toate nivelurile și punerea în practică a unui plan de evacuare sunt de o importanță vitală pentru a salva vieți în aceste cazuri.

Supraîncălzire

Bateriile litiu-ion pot fi găsite peste tot - ele alimentează telefoanele, tabletele, laptopurile, mașinile electrice, uneltele electrice, bicicletele electronice și jucăriile pentru copii - dar se pot supraîncălzi și pot exploda ușor dacă sunt supraîncălzite; supraîncălzirea contribuie, de asemenea, la incendiile de baterii litiu, care pot fi dificil de stins și reprezintă amenințări grave pentru oameni și bunuri.

Problemele din bateriile litiu-ion apar adesea atunci când o celulă se încălzește prea repede pentru ca materialele sale să se răcească, ceea ce duce la reacții chimice și la o fugă termică care generează căldură, gaze toxice și vapori inflamabili. Runaway-ul termic se poate extinde la alte celule ale unui pachet de baterii și poate duce la explozii și incendii.

Supraîncărcarea, deteriorarea fizică și factorii de mediu, cum ar fi temperaturile ambientale ridicate, pot provoca supraîncălzirea care duce la scăparea de sub control termic. Atunci când bateriile deteriorate sunt compromise din punct de vedere fizic, separatorul lor se poate rupe, expunând metalele din interior care se pot atinge și pot elibera o avalanșă de electroni care produce căldură suplimentară - adesea suficient de mult pentru a duce la o fugă termică.

Incendiile bateriilor cu litiu pot fi declanșate și din exterior - cum ar fi căderea acestora - ceea ce provoacă scurtcircuite interne care produc dendrite ascuțite de litiu care pătrund în separator și ajung la ambii electrozi, declanșând reacții chimice care se încălzesc la peste 212 F și produc propriul oxigen pentru aprindere. Astfel de incendii pot fi dificil de stins.

Ca în cazul oricărui produs, este esențial să folosiți numai baterii și încărcătoare concepute special pentru scopul său. În plus, nu depozitați niciodată o baterie la o altitudine mai mare de 15 picioare, deoarece bateriile perforate sau deteriorate pot emite vapori inflamabili care cresc riscul de incendiu în alte articole de mai sus. Atunci când eliminați bateriile care prezintă semne de supraîncălzire, umflare sau scurgeri, contactați întotdeauna imediat TUV SUD Global Risk Consultants pentru îndrumare sau instruire în ceea ce privește practicile de gestionare a siguranței împotriva incendiilor. Managerii de risc pot reduce riscurile de incendiu prin procese sigure, precum și prin restricțiile implementate în cadrul restricțiilor de depozitare impuse de organizațiile de inginerie a riscului, precum TUV SUD Global Risk Consultants, care oferă politici și formare privind cele mai bune practici pentru politicile de prevenire a incendiilor și formare pentru angajații de la locul de muncă.

Generarea oxigenului

Dacă o baterie litiu-ion se supraîncălzește, electrolitul poate genera oxigen, care apoi poate aprinde materialul inflamabil al bateriei. Incendiul rezultat se poate extinde apoi la alte baterii, creând o explozie care poate fi mortală. Este important să vă protejați pe dumneavoastră și pe cei din jur atunci când lucrați cu baterii litiu-ion, deoarece acestea pot fi dificil de stins și produc un gaz toxic numit monoxid de carbon.

Apariția incendiilor la bateriile litiu-ion poate fi prevenită prin păstrarea bateriilor într-un loc răcoros și uscat atunci când nu sunt utilizate, precum și prin respectarea instrucțiunilor producătorului pentru încărcarea și utilizarea bateriei cu dispozitivul specific proiectat pentru aceasta. De asemenea, este important să rețineți că, dacă observați schimbarea formei unei baterii, umflarea sau bombarea acesteia, scurgeri sau alt comportament neobișnuit, este posibil ca aceasta să se confrunte cu probleme și să fie scoasă imediat din dispozitiv.

Un alt motiv frecvent de incendiu al unei baterii litiu-ion se datorează scăpării termice, care apare atunci când structura internă a unei celule de baterie începe să se deterioreze. Acest lucru poate fi cauzat de un defect de fabricație, cum ar fi "placarea cu litiu" (formarea litiului metalic pe suprafața anodului din baterie), deteriorări mecanice sau un scurtcircuit. Runaway-ul termic poate duce apoi la eliberarea unei serii de gaze inflamabile din carcasa bateriei, care se pot aprinde și răspândi.

În plus față de generarea de gaze toxice, bateriile litiu-ion sunt predispuse la explozie atunci când intră în contact cu apa, ceea ce le face o alegere periculoasă pentru aplicațiile marine. Acest lucru este valabil mai ales pentru ambarcațiunile care au nevoie de mai multe baterii litiu-ion pentru a alimenta sistemele de navigație și iluminare, motoarele și alte echipamente electrice.

Tehnologiile de generare a oxigenului VPSA și PSA ale PKU Pioneer pot ajuta la protejarea acestor celule de baterii împotriva incendiilor și exploziilor prin eliberarea în aer a oxigenului îmbogățit cu 93%. Acest lucru poate preveni formarea de gaze inflamabile, poate reduce degradarea bateriei și îi poate îmbunătăți durata de viață. PKU Pioneer a aplicat cu succes tehnologia sa de generare a oxigenului VPSA și PSA în diverse domenii industriale, cum ar fi topirea fierului și a materialelor neferoase, fabricarea sticlei și a hârtiei, tratarea apelor reziduale, eliminarea deșeurilor solide și altele.

Runaway termic

În cele mai grave cazuri de abandon termic, ionii de litiu dintr-o baterie pot arde și emite gaze inflamabile. Aceste gaze pot include hidrogen, monoxid de carbon, dioxid de carbon și acid fluorhidric. Aceste gaze pot fi toxice pentru oameni dacă sunt inhalate în cantități semnificative. Incendiile EV sunt deosebit de periculoase, deoarece bateriile se pot rupe, eliberând aceste gaze într-un spațiu închis.

În timp ce majoritatea incendiilor de vehicule electrice sunt cauzate de factori externi, cum ar fi supraîncărcarea și expunerea la lumina soarelui, există unele cazuri care pot fi de natură internă. De exemplu, un defect în construcția sau designul unei baterii o poate face să se supraîncălzească și să devină instabilă, declanșând un eveniment termic. În plus, stresul fizic asupra unei baterii poate duce la un eveniment termic dacă celula este perforată sau zdrobită.

Atunci când apare un incendiu la baterie, acesta poate fi dificil de stins. Acest lucru se datorează faptului că, pe măsură ce flăcările cresc, acestea pot produce hidrogen gazos inflamabil. Apa poate răci flăcările, dar nu este probabil să le stingă complet. De fapt, apa poate contribui de fapt la incendiu prin reacția cu litiul din baterie.

Pentru a preveni acest lucru, sunt dezvoltate sisteme de răcire pentru a extrage căldura și a preveni scăparea de sub control termic. Un astfel de sistem se numește sistem de monitorizare a temperaturii bateriei (BTMS), care utilizează o serie de senzori pentru a monitoriza temperatura bateriilor în orice moment. Acesta poate detecta condiții anormale, cum ar fi o baterie supraîncălzită, și poate alerta utilizatorii pentru a lua măsuri.

Eliminare

Riscurile de incendiu ale bateriilor cu litiu pot fi reduse substanțial atunci când bateriile și dispozitivele pe care acestea le alimentează sunt utilizate, încărcate și depozitate în mod corespunzător; cu toate acestea, greșelile pot duce în continuare la tragedii; de exemplu, atunci când un vehicul electric se aprinde din cauza unui incendiu al bateriilor cu litiu, inhalarea în cabina acestuia poate degaja vapori toxici care includ monoxid de carbon, fluorură de hidrogen și clorură de hidrogen care se pot dovedi letale - creând vapori mortali împreună cu fumul și flăcările de la bateriile care ard.

Pompierii se confruntă cu provocări unice atunci când răspund la aceste incendii, care sunt de obicei foarte fierbinți și greu de stins. În plus, aceste incendii cauzează adesea daune semnificative în zona înconjurătoare și eliberează substanțe chimice periculoase care prezintă riscuri pentru sănătatea umană.

NFPA a lansat mai multe resurse pentru a ajuta consumatorii și primii respondenți în utilizarea în siguranță a bateriilor cu litiu, inclusiv documentul nostru mituri vs realități și cursul interactiv de eLearning.

Bateriile cu litiu sunt o componentă integrantă a multor dispozitive și sisteme pe care ne bazăm în fiecare zi, cum ar fi laptopurile, telefoanele mobile, camerele digitale și uneltele electrice. Din păcate, atunci când sunt deteriorate sau încărcate necorespunzător, acestea pot provoca incendii și explozii care amenință atât persoanele fizice, cât și întreprinderile.

Bateriile cu litiu devin o sursă din ce în ce mai frecventă de incendii la nivel național, ceea ce a determinat Departamentul de Servicii pentru Pompieri să creeze o listă de verificare pentru detectarea incidentelor conexe. De la introducerea sa, acest instrument a ajutat anchetatorii să detecteze 50 de astfel de incendii - mai mult decât dublu față de ceea ce ar fi detectat în mod normal doar prin intermediul datelor naționale.

Incendiile provocate de bateriile cu litiu sunt adesea rezultatul eliminării acestora împreună cu deșeurile menajere obișnuite sau materialele de reciclare, sau al amestecării cu acestea în containere care se deplasează, cum ar fi vehiculele de colectare a deșeurilor. Acest lucru prezintă un pericol deosebit în cazul în care bateriile intră în contact cu apa, care este foarte inflamabilă.

Pentru a preveni acest lucru, bateriile cu litiu trebuie eliminate numai prin intermediul unei instalații autorizate de tratare a deșeurilor care acceptă deșeuri periculoase și dispune de instalații de incinerare. Înainte de eliminare, bateriile trebuie să fie complet descărcate și lipite cu bandă adezivă pentru a proteja contactele acestora să nu se atingă între ele accidental.