Litijeve baterije napajajo \u0161tevilne naprave in izdelke ter zagotavljajo ve\u010durno delovanje, hkrati pa so tanke in prenosne. Na \u017ealost so te baterije zaradi vnetljivih materialov, iz katerih so izdelane, dovzetne za po\u017eare.<\/p>\n
\u010ce se ena celica pregreje, lahko to spro\u017ei veri\u017eno reakcijo, v kateri se vse ostale celice segrejejo in eksplodirajo \u2013 to pojav imenujemo termi\u010dni beg.<\/p>\n
Litijeve baterije pridobivajo energijo s pomo\u010djo kemi\u010dnih reakcij med katodno in anodno elektrodo, ki jih nadzira prepustna membrana. \u010ce pride do po\u0161kodbe te membrane, se lahko vsa shranjena energija nenadoma sprosti naenkrat, kar povzro\u010di skokovito zvi\u0161anje temperature in lahko privede do po\u017eara ali eksplozije.<\/p>\n
Pregrevanje lahko povzro\u010di kratki stik ali zunanja po\u0161kodba, kot so padec, preboditev ali stiskanje akumulatorja; k temu lahko prispevajo tudi nepravilno polnjenje ali prekomerno polnjenje, ki povzro\u010data kopi\u010denje toplote; prav tako lahko k temu prispevajo visoke temperature okolja.<\/p>\n
Poleg nevarnosti po\u017eara lahko litijeve baterije, pri katerih pride do termi\u010dnega beganja, proizvajajo strupene pline, ki so vnetljivi in eksplozivni, \u010de uhajajo iz ohi\u0161ja in se spro\u0161\u010dajo v neposredni bli\u017eini, kar predstavlja veliko nevarnost za ljudi in opremo v bli\u017eini.<\/p>\n
Toplotni beg je eden od glavnih vzrokov za po\u017eare litijevih baterij v letalih in drugih komercialnih vozilih. Ko se tak\u0161en po\u017ear za\u010dne, po\u0161kodovano kratko stik povzro\u010di pregrevanje; ko se v njem nabira vedno ve\u010d toplote, pride do samouni\u010denja, dokler se baterija ne stopi v celoti ali eksplodira.<\/p>\n
Obstaja ve\u010d ukrepov, s katerimi lahko prepre\u010dite termi\u010dni beg. Eden od na\u010dinov je prepoznavanje opozorilnih znakov, kot so nenavadna vro\u010dina, dim ali vonj iz baterij, ki so na robu okvare \u2013 nenavadna vro\u010dina, dim ali vonj iz baterij lahko nakazujejo neposredno okvaro \u2013, na primer nenavadna vro\u010dina, dim ali vonj iz baterij med praznjenjem ter nabrekanje ali vonj po gorenju. \u010ce se ti opozorilni znaki pojavijo na kateri koli napravi, ki jo imate v lasti ali prek katere dostopate do podatkov, prosimo, ne posku\u0161ajte ga\u0161iti po\u017eara s halonom ali vodo; najprej poskrbite za ohladitev naprave, preden ga\u0161ite po\u017ear s halonom ali vodo, saj bi ti ukrepi verjetno povzro\u010dili nepopravljivo \u0161kodo.<\/p>\n
Po\u017eari litijevih baterij se lahko hitro \u0161irijo, zato je klju\u010dnega pomena, da vsaka prizadeta naprava ostane na mestu, dokler se po\u017ear v celoti ne umiri. Zato morajo biti na krovu letala na voljo vre\u010dke AvSax za zadr\u017eevanje baterij, ki se uporabljajo v nujnih primerih, povezanih z osebnimi elektronskimi napravami na litijevo napajanje, \u010dlani posadke pa morajo biti usposobljeni za ravnanje v tak\u0161nih situacijah, \u010de pride do incidenta.<\/p>\n
Po\u017eari litijevih baterij so pogosto posledica kratkega stika znotraj same baterije, ki je pogosto posledica ne\u017eelenih kemi\u010dnih reakcij ali fizi\u010dne po\u0161kodbe baterije. Prekomerno polnjenje ali mehanska po\u0161kodba lahko povzro\u010dita nastanek litijevih dendritov, ki prodrejo skozi lo\u010devalnik med anodno in katodno elektrodo ter povzro\u010dijo kratki stik, kar na koncu vodi do termi\u010dnega beganja.<\/p>\n
Obstajajo preventivni ukrepi, s katerimi je mogo\u010de zmanj\u0161ati tveganje notranjih kratkih stikov, med drugim uporaba kerami\u010dnih membran ter elektrolita na osnovi ionske teko\u010dine ali materiala iz maleimidnega oligomera, kot je maleimid. Poleg tega morajo biti baterije zasnovane tako, da so odporne proti kopi\u010denju toplote ter morebitnim reakcijam med pozitivnimi in negativnimi elektrodami; s tem se zmanj\u0161a tveganje kratkega stika ter te\u017eave s termi\u010dnim begom in v\u017eigom.<\/p>\n
Klju\u010dnega pomena za prepre\u010devanje notranjih kratkih stikov (ISC) je kakovost zasnove baterije. Katodne in anodne elektrode lo\u010duje element, imenovan separator, ki se lahko po\u0161koduje zaradi neustreznih proizvodnih praks ali delovnih pogojev, ki odstopajo od nominalnih vrednosti, kar vodi do notranjih kratkih stikov, ki lahko na koncu povzro\u010dijo termi\u010dni beg.<\/p>\n
U\u010dinkovit na\u010din za prepre\u010devanje ISC je uporaba litij-ionske baterijske celice z vgrajenim za\u0161\u010ditnim sistemom, ki je sposoben zaznati in odpraviti napake znotraj svojega sistema. Poleg tega mora ta baterija imeti visokokakovosten prevodni lo\u010devalnik, ki je odporen proti vibracijam in mehanskim obremenitvam ter je ustrezno zatesnjen pred vdorom vlage in drugimi oblikami onesna\u017eenja.<\/p>\n
Obstaja veliko metod za odkrivanje napak ISC, pri \u010demer so na voljo tako pristopi, ki temeljijo na modelih, kot tudi pristopi, ki temeljijo na podatkih, za natan\u010dno odkrivanje resnih napak ISC. Pristopi, ki temeljijo na modelih, kot so modeliranje konsistence baterije ali metode ocenjevanja po metodi najmanj\u0161ih kvadratov, lahko natan\u010dno odkrijejo ve\u010dje napake ISC; medtem ko metode, ki temeljijo na podatkih, kot sta raz\u0161irjeni Kalmanov filter (EKF) ali Luenbergerjev opazovalec, prav tako zagotavljajo u\u010dinkovita sredstva za odkrivanje napak ISC.<\/p>\n
Pri po\u017earu v podjetju Tesla v Bouldercombu so bile vpletene naprave \u00bbMegapack\u00ab \u2013 velike litij-ionske enote za shranjevanje energije, ki se uporabljajo za stabilizacijo omre\u017eja in prepre\u010devanje izpadov. Njihov namen je bil nadomestiti fosilna goriva, saj lahko vsak \u00bbMegapack\u00ab pod normalnimi pogoji tlaka shrani 3 megavatne ure elektri\u010dne energije; vendar so tudi brez tlaka dovzetni za kratke stike in termi\u010dno beganje.<\/p>\n
Litijeve baterije so lahko varne, \u010de se uporabljajo znotraj dolo\u010denih temperaturnih mej; ko pa se uporabljajo zunaj teh mej, lahko hitro preidejo v stanje termi\u010dnega begu \u2013 nepovratne veri\u017ene reakcije, ki povzro\u010da visoke temperature in nastajanje strupenih plinov \u2013, zaradi \u010desar je po\u017eare litijevih baterij te\u017eko pogasiti in predstavljajo resno nevarnost za ljudi in premo\u017eenje v njihovi neposredni bli\u017eini.<\/p>\n
Nastajanje toplote je lahko prvi znak po\u017eara litijevih baterij, bodisi zaradi nepravilne uporabe (fizi\u010dna po\u0161kodba, stiskanje v letalskem sede\u017eu, prekomerno polnjenje z neprimernim polnilnikom, ki ne izpolnjuje varnostnih standardov) bodisi zaradi obi\u010dajnega delovanja. Ko se baterija pregreje, se lo\u010devalnik med katodo in anodo za\u010dne taliti, s \u010dimer se litij izpostavi zraku in temperatura \u0161e dodatno naraste. Kemi\u010dne reakcije prav tako proizvajajo dodatno toploto, kar \u0161e dodatno pospe\u0161i dvig temperature. V nekem trenutku med tem procesom notranje temperature dose\u017eejo kriti\u010dne vrednosti, pri katerih se elektrolit za\u010dne razgrajevati in spro\u0161\u010da velike koli\u010dine kisika, ki je zelo vnetljiv \u2013 to vodi do eksplozije.<\/p>\n
V tej fazi se baterija ne more ve\u010d ohraniti v celoti in bodisi eksplodira bodisi zagori, pri \u010demer se spro\u0161\u010dajo razli\u010dni plini, kot so ogljikovodiki, hlapi in oksidi, katerih koncentracija se razlikuje glede na uporabljeno kemijsko sestavo baterije in njeno stanje termi\u010dnega beganja.<\/p>\n
Izvajalci protipo\u017earnih ukrepov morajo razumeti nevarnosti, ki jih predstavljajo litijeve baterije, in zagotoviti, da so objekti, v katerih se shranjujejo velike koli\u010dine teh baterij, ustrezno za\u0161\u010diteni pred toplotnimi in elektri\u010dnimi okvarami. Poseben prostor za shranjevanje baterij, polnjenje le ob izklopljenem sistemu ter osebje, usposobljeno za pravilno shranjevanje teh nevarnih snovi, bodo pripomogli k zmanj\u0161anju tveganja za po\u017eare, ki jih povzro\u010dajo baterije.<\/p>\n
V ponedeljek zve\u010der je v tovarni litijevih baterij v bli\u017eini ju\u017enokorejske prestolnice izbruhnil silovit po\u017ear, ki ga je verjetno povzro\u010dila eksplozija baterij. Po\u017ear je uni\u010dil drugo nadstropje tovarne, v katerem je bilo shranjenih 35.000 celic; osem ljudi je bilo po\u0161kodovanih, 22 pa naj bi umrlo \u2013 ve\u010dinoma kitajski delavci migranti.<\/p>\n
Gasilci so poro\u010dali, da je umrlo 22 delavcev, od katerih je bilo 18 Kitajcev in 2 Ju\u017enokorejcev; \u010deprav njihovih dr\u017eavljanstva ni bilo mogo\u010de takoj preveriti. Gasilci so videli, kako so gasilci iz stavbe, ki je gorela 22 ur, dokler ga ni bilo kon\u010dno mogo\u010de pogasiti, odna\u0161ali trupla. Novinar agencije Reuters je bil pri\u010da temu, kako so gasilci odna\u0161ali trupla, medtem ko je bilo po 10.30 po lokalnem \u010dasu evakuiranih ve\u010d sto zaposlenih pri glavnem proizvajalcu baterij Aricell, ko so gasilci prvi\u010d poro\u010dali o po\u017earu ob 10.30. Lokalni gasilci so navedli, da je umrlo 18 kitajskih in dva ju\u017enokorejska delavca; 18 kitajskih delavcev in dva ju\u017enokorejska delavca sta umrla \u017ee prej. Njihove narodnosti zaenkrat \u0161e ni mogo\u010de takoj potrditi.<\/p>\n
Strokovnjaki opozarjajo, da je mogo\u010de mnogim po\u017earom litij-ionskih baterij prepre\u010diti, \u010de se upo\u0161tevajo ustrezni postopki. Slednje je mogo\u010de dose\u010di z upo\u0161tevanjem priporo\u010dil proizvajalca baterije ali njegovega soglasja pri polnjenju ter z uporabo izklju\u010dno odobrenih polnilnikov, kar pomaga zmanj\u0161ati tveganje za po\u017eare in nesre\u010de. Redni pregledi ter zamenjava baterij, ki so \u017ee presegle svojo \u017eivljenjsko dobo, to tveganje \u0161e dodatno zmanj\u0161ajo.<\/p>\n
Strokovnjaki za po\u017earno varnost poudarjajo pomen u\u010dinkovite varnostne kulture na vsakem delovnem mestu. Celovit varnostni program mora vklju\u010devati usposabljanje zaposlenih o tveganjih, povezanih z litijevimi baterijami, obvezno no\u0161enje za\u0161\u010ditnih rokavic pri ravnanju z njimi ter pregledovanje vse elektri\u010dne opreme pred uporabo. Poleg tega morajo varnostni sistemi vklju\u010devati po\u017earne alarme, ki se spro\u017eijo med polnjenjem baterij, ter na\u010drte za evakuacijo v primeru, da katera od njih nepri\u010dakovano eksplodira.<\/p>\n
\u010ceprav lahko ti varnostni ukrepi pomagajo zmanj\u0161ati verjetnost po\u017earov, je pomembno upo\u0161tevati, da veljavni gradbeni, elektri\u010dni in protipo\u017earni predpisi ne upo\u0161tevajo vse ve\u010dje uporabe litij-ionskih baterij v razli\u010dnih podro\u010djih, od elektri\u010dnih skuterjev do avtomobilov. To ustvarja potencialno tvegano situacijo, \u010de so baterije poceni izdelane ali nepravilno shranjene \u2013 problem, ki ga priznava senatorka dr\u017eave Illinois Sue Rezin (republikanka, ki zastopa obmo\u010dje v bli\u017eini kemijskega in energetskega sredi\u0161\u010da jugozahodno od Chicaga). Zavzema se za nove predpise, ki bi zahtevali, da so litij-ionske baterije opremljene z opozorilnimi nalepkami in shranjene v posebnih ognjevzdr\u017enih posodah \u2013 v to je trdno prepri\u010dana.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Lithium batteries power an array of devices and products, providing hours of battery life while being slim and portable. Unfortunately, these flammable materials make these batteries vulnerable to fires. If one cell overheats, it can set off a chain reaction wherein all other cells heat up and explode – known as thermal runaway. Overheating Lithium …<\/p>\n