Γιατί οι μπαταρίες λιθίου πιάνουν φωτιά ή εκρήγνυνται – BSLBATT

Η ασφάλεια των μπαταριών λιθίου έχει προσελκύσει μεγάλο ενδιαφέρον από τα μέσα ενημέρωσης και τη νομική κοινότητα. Οποιαδήποτε συσκευή αποθήκευσης ενέργειας ενέχει κάποιο κίνδυνο, όπως αποδείχθηκε τον 1800 όταν εξερράγησαν ατμομηχανές και τραυματίστηκαν άνθρωποι. Η μεταφορά εύφλεκτης βενζίνης στα αυτοκίνητα ήταν ένα καυτό θέμα στις αρχές του 1900. Οι μπαταρίες γενικά ενέχουν κίνδυνο για την ασφάλεια και οι κατασκευαστές μπαταριών είναι υποχρεωμένοι να πληρούν τις απαιτήσεις ασφαλείας. Οι λιγότερο αξιόπιστες εταιρείες είναι γνωστό ότι ακολουθούν συντομεύσεις και είναι «προσοχή αγοραστή!».

Οι μπαταρίες ιόντων λιθίου είναι ασφαλείς, αλλά με εκατομμύρια καταναλωτές να χρησιμοποιούν μπαταρίες, οι βλάβες είναι αναπόφευκτες. Το 2006, μια βλάβη που έφτανε το ένα στα 200.000 προκάλεσε την ανάκληση σχεδόν έξι εκατομμυρίων μπαταριών ιόντων λιθίου. Η Sony, ο κατασκευαστής της εν λόγω μπαταρίας λιθίου, επισημαίνει ότι σε σπάνιες περιπτώσεις μικροσκοπικά μεταλλικά σωματίδια ενδέχεται να έρθουν σε επαφή με άλλα μέρη της μπαταρίας λιθίου, οδηγώντας σε βραχυκύκλωμα εντός της μπαταρίας.

Μπαταρίες ιόντων λιθίου – κίνδυνος πυρκαγιάς

Η φυσική ζημιά στα στοιχεία της μπαταρίας, η ρύπανση στον ηλεκτρολύτη ή η κακή ποιότητα του διαχωριστή μπορεί να προκαλέσει πυρκαγιά στις μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Εκρηκτική πυρκαγιά σε μπαταρία ιόντων λιθίου

Τον Ιούνιο του 2018, ένας πελάτης μας υπέστη εκρηκτική πυρκαγιά σε μια μπαταρία ιόντων λιθίου που χρησιμοποιείται για ένα ειδικά κατασκευασμένο ηλεκτρικό ποδήλατο. Αυτό που συμβαίνει όταν ένα ηλεκτρικό όχημα παίρνει φωτιά είναι επειδή ο ιδιοκτήτης του ποδηλάτου ετοιμαζόταν να δείξει την μπαταρία στην οικογένειά του όταν ξαφνικά η μπαταρία ιόντων λιθίου ανάβει και βρίσκεται στο τραπέζι της κουζίνας! Η μπαταρία δεν ήταν συνδεδεμένη ούτε στον φορτιστή που φορτίζει τις μπαταρίες ούτε στο ποδήλατο.

Η σφοδρή πυρκαγιά, την οποία ο πελάτης μας αντιλήφθηκε ως πυροτεχνήματα, δεν μπόρεσε να σβήσει και εξαπλώθηκε στο εσωτερικό και στη δομή του κτιρίου, προκαλώντας σχεδόν ολική καταστροφή του κτιρίου.

Οι δικοί μας ερευνητές έχουν πραγματοποιήσει τεχνικές μελέτες της κατεστραμμένης μπαταρίας και των στοιχείων της μπαταρίας. Η πιθανή αιτία της πυρκαγιάς είναι η φυσική ζημιά στην μπαταρία, η οποία προκαλεί θερμική διαρροή εντός της μπαταρίας. Η συσσωρευμένη πίεση απελευθερώθηκε μέσω ρωγμών στο πρώτο στοιχείο μπαταρίας που επηρεάστηκε, προκαλώντας θερμική διαρροή σε ορισμένα από τα άλλα στοιχεία.

Η βασική αιτία της πυρκαγιάς

Ο ανώτερος ερευνητής Helge Weydal, στο Νορβηγικό Ίδρυμα Έρευνας Άμυνας (FFI), εξήγησε τους κινδύνους των μπαταριών ιόντων λιθίου σε άρθρο στο τεύχος 2/2017 του Risk Consulting. Οι πυρκαγιές μπορούν να προκληθούν από φυσική ζημιά στα στοιχεία των μπαταριών, όπως αυτή που υπέστη ο πελάτης μας, ή μπορεί επίσης να προκληθούν από ρύπανση στον ηλεκτρολύτη ή από την κακή ποιότητα του διαχωριστή.

Αμέτρητος αριθμός συσκευών

Ο αριθμός των συσκευών που χρησιμοποιούν μπαταρίες ιόντων λιθίου σε νοικοκυριά και επιχειρήσεις παγκοσμίως είναι τεράστιος. Είμαστε περιτριγυρισμένοι από δισεκατομμύρια συσκευές: κινητά τηλέφωνα, φορητούς υπολογιστές, ραδιόφωνα, φωτογραφικές μηχανές, φακούς, ραδιόφωνα. Εξοπλισμός που καταναλώνει ακόμη περισσότερη ενέργεια, όπως χλοοκοπτικές μηχανές, άλλα ηλεκτρικά εργαλεία, και στις σκανδιναβικές χώρες ακόμη και περιστροφικά εκχιονιστικά μηχανήματα, ανήκουν στα νοικοκυριά.

Τα ηλεκτρικά αυτοκίνητα εισέρχονται ραγδαία σε αρκετές διεθνείς αγορές. Λεωφορεία, πλοία, φέριμποτ, μεγάλα φορτηγά, ακόμη και αεροπλάνα αναπτύσσονται για εμπορικούς σκοπούς, όλα χρησιμοποιώντας τεχνολογία ιόντων λιθίου ως πηγή ενέργειας. Οι μεγάλες τράπεζες μπαταριών ιόντων λιθίου χρησιμοποιούνται στην αποθήκευση ενέργειας για τη βελτιστοποίηση της τεχνολογίας ηλιακής ενέργειας.

Τι να κάνετε όταν μια μπαταρία υπερθερμανθεί ή πιάσει φωτιά

Εάν μια μπαταρία ιόντων λιθίου υπερθερμανθεί, συρίσει ή διογκωθεί, απομακρύνετε αμέσως τη συσκευή από εύφλεκτα υλικά και τοποθετήστε την σε μια μη εύφλεκτη επιφάνεια. Εάν είναι δυνατόν, αφαιρέστε την μπαταρία και βάλτε την σε εξωτερικό χώρο για να καεί. Η απλή αποσύνδεση της μπαταρίας από τη φόρτιση μπορεί να μην σταματήσει την καταστροφική της πορεία.

Μια μικρή πυρκαγιά ιόντων λιθίου μπορεί να αντιμετωπιστεί όπως οποιαδήποτε άλλη εύφλεκτη πυρκαγιά. Για καλύτερα αποτελέσματα, χρησιμοποιήστε πυροσβεστήρα αφρού, CO2, ξηρή χημική ουσία ABC, γραφίτη σε σκόνη, σκόνη χαλκού ή σόδα (ανθρακικό νάτριο). Εάν η πυρκαγιά εκδηλωθεί στην καμπίνα ενός αεροπλάνου, η FAA δίνει οδηγίες στους αεροσυνοδούς να χρησιμοποιούν νερό ή αναψυκτικό. Τα προϊόντα με βάση το νερό είναι πιο εύκολα διαθέσιμα και κατάλληλα, καθώς το Li-ion περιέχει πολύ λίγο μέταλλο λιθίου που αντιδρά με το νερό. Το νερό ψύχει επίσης την παρακείμενη περιοχή και εμποδίζει την εξάπλωση της φωτιάς. Ερευνητικά εργαστήρια και εργοστάσια χρησιμοποιούν επίσης νερό για την κατάσβεση πυρκαγιών από μπαταρίες ιόντων λιθίου.

Το πλήρωμα δεν μπορεί να έχει πρόσβαση στους χώρους αποσκευών ενός επιβατικού αεροσκάφους κατά τη διάρκεια της πτήσης. Για να διασφαλιστεί η ασφάλεια σε περίπτωση πυρκαγιάς, τα αεροπλάνα βασίζονται σε συστήματα καταστολής πυρκαγιάς. Το Halon είναι ένα συνηθισμένο κατασβεστικό μέσο, ​​αλλά αυτό το μέσο μπορεί να μην επαρκεί για την κατάσβεση μιας πυρκαγιάς ιόντων λιθίου στον χώρο αποσκευών. Οι δοκιμές της FAA διαπίστωσαν ότι το αντιπυρικό αέριο halon που είναι εγκατεστημένο στους χώρους αποσκευών των αεροπορικών εταιρειών δεν μπορεί να σβήσει μια πυρκαγιά μπαταρίας που συνδυάζεται με άλλο εξαιρετικά εύφλεκτο υλικό, όπως το αέριο σε ένα δοχείο αεροζόλ ή τα καλλυντικά που μεταφέρουν συνήθως οι ταξιδιώτες. Ωστόσο, το σύστημα εμποδίζει την εξάπλωση της φωτιάς σε παρακείμενο εύφλεκτο υλικό, όπως χαρτόνι ή ρούχα.

Με την αυξημένη χρήση μπαταριών ιόντων λιθίου, έχουν αναπτυχθεί βελτιωμένες μέθοδοι για την κατάσβεση πυρκαγιών λιθίου. Το πυροσβεστικό μέσο υδατικής διασποράς βερμικουλίτη (AVD) διασπείρει χημικά απολεπισμένο βερμικουλίτη με τη μορφή ομίχλης που παρέχει πλεονεκτήματα σε σχέση με τα υπάρχοντα προϊόντα. Οι πυροσβεστήρες AVD διατίθενται σε δοχείο αεροζόλ 400 ml για μικρή πυρκαγιά, σε δοχείο AVD για αποθήκες και εργοστάσια, σε σύστημα τρόλεϊ AVD 50 λίτρων για μεγαλύτερες πυρκαγιές και σε αρθρωτό σύστημα που μπορεί να μεταφερθεί σε φορτηγό.

Μια μεγάλη φωτιά ιόντων λιθίου, όπως σε ένα ηλεκτρικό ηλεκτρικό όχημα, μπορεί να χρειαστεί να σβήσει. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί νερό με υλικό χαλκού, αλλά αυτό μπορεί να μην είναι διαθέσιμο και είναι δαπανηρό για πυροσβεστικές εγκαταστάσεις. Όλο και περισσότερο, οι ειδικοί συμβουλεύουν τη χρήση νερού ακόμη και με μεγάλες πυρκαγιές ιόντων λιθίου. Το νερό μειώνει τη θερμοκρασία καύσης, αλλά δεν συνιστάται για πυρκαγιές μπαταριών που περιέχουν μέταλλο λιθίου.

Όταν αντιμετωπίζετε πυρκαγιά με μπαταρία λιθίου-μετάλλου, χρησιμοποιείτε μόνο πυροσβεστήρα κατηγορίας D. Το μέταλλο λιθίου περιέχει άφθονο λίθιο που αντιδρά με το νερό και επιδεινώνει την πυρκαγιά. Καθώς αυξάνεται ο αριθμός των ηλεκτρικών οχημάτων, αυξάνεται και η μέθοδος κατάσβεσης τέτοιων πυρκαγιών.

Απλές οδηγίες χρήσηςΜπαταρίες ιόντων λιθίου

Μια μπαταρία ιόντων λιθίου που έχει βλάβη αρχίζει να συρίζει, να διογκώνεται και να παρουσιάζει διαρροή ηλεκτρολύτη.

Ο ηλεκτρολύτης αποτελείται από άλας λιθίου σε οργανικό διαλύτη (εξαφθοροφωσφορικό λίθιο) και είναι εξαιρετικά εύφλεκτος. Ο καιόμενος ηλεκτρολύτης μπορεί να αναφλέξει εύφλεκτο υλικό σε κοντινή απόσταση.

Σβήστε τη φωτιά με ιόντα λιθίου με νερό ή χρησιμοποιήστε έναν κανονικό πυροσβεστήρα. Χρησιμοποιήστε μόνο πυροσβεστήρα κατηγορίας D για πυρκαγιές λιθίου-μετάλλου λόγω της αντίδρασης του νερού με το λίθιο. (Το ιόν λιθίου περιέχει λίγο μέταλλο λιθίου που αντιδρά με το νερό.)

Εάν δεν υπάρχει διαθέσιμος πυροσβεστήρας κατηγορίας D, σβήστε μια φωτιά λιθίου-μετάλλου με νερό για να αποτρέψετε την εξάπλωση της φωτιάς.

Για καλύτερα αποτελέσματα στην ραβδοσκοπία μιας πυρκαγιάς ιόντων λιθίου, χρησιμοποιήστε πυροσβεστήρα αφρού, CO2, ξηρή χημική ουσία ABC, γραφίτη σε σκόνη, σκόνη χαλκού ή σόδα (ανθρακικό νάτριο) όπως θα σβήνατε άλλες εύφλεκτες πυρκαγιές. Κάντε κράτηση για την κατηγορία

Πυροσβεστήρες μόνο για πυρκαγιές λιθίου-μετάλλου.

Εάν η φωτιά μιας φλεγόμενης μπαταρίας ιόντων λιθίου δεν μπορεί να σβήσει, αφήστε την μπαταρία να καεί με ελεγχόμενο και ασφαλή τρόπο.

Να είστε προσεκτικοί με τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, καθώς κάθε κύτταρο μπορεί να καταναλωθεί στο δικό του χρονοδιάγραμμα όταν είναι ζεστό. Τοποθετήστε ένα φαινομενικά καμένο πακέτο έξω για ένα διάστημα.