Keamanan dari baterai berbasis litium telah berada di bawah pengawasan ketat, sehingga menyamakannya dengan risiko penyimpanan energi di masa lalu seperti ledakan mesin uap dan kontroversi awal mengenai bahan bakar bensin. Meskipun teknologi litium-ion secara umum aman, kegagalan yang terjadi sesekali, seperti penarikan kembali enam juta kemasan Sony pada tahun 2006, menyoroti potensi risiko.
Produsen baterai bertujuan untuk mengurangi partikel logam yang dapat memicu korsleting, meskipun terdapat tantangan dalam menjaga kebersihan mutlak di ruang bersih baterai. Sel dengan pemisah ultra-tipis (24µm atau kurang) lebih rentan terhadap kotoran dibandingkan desain lama. Ketika baterai dapat terbakar, standar keselamatan baru dari UL telah berkembang, tidak lagi memerlukan uji penetrasi untuk penerimaan baterai litium.
Untuk memastikan keamanan sebelum dirilis, produsen melakukan pengujian ketat terhadap sampel baterai, yang memerlukan satu juta sampel bebas kegagalan selama setahun sebelum menyetujui aplikasi penting seperti perangkat medis.
Ketika teknologi Li-ion saat ini mendekati batas kapasitas energinya, produsen memprioritaskan peningkatan keselamatan dan umur panjang dibandingkan kapasitas semata. Tantangan tetap ada dengan sirkuit pendek internal yang dapat mengalahkan tindakan perlindungan eksternal, sebagaimana dibuktikan oleh penarikan kembali pada tahun 2006, yang memenuhi persyaratan keselamatan UL namun masih gagal selama penggunaan normal.
Kegagalan baterai terbagi dalam dua kategori: cacat desain yang dapat diprediksi dan kejadian acak tanpa masalah desain yang jelas. Korsleting kecil dapat menyebabkan peningkatan self-discharge dengan penumpukan panas minimal. Namun, akumulasi partikel logam dapat menyebabkan aliran arus yang signifikan dan pemanasan berlebihan, yang berpotensi menyebabkan masalah pelarian termal, sering digambarkan sebagai “ventilasi dengan api.”
Selain itu, separator yang tidak rata meningkatkan resistensi dan menghasilkan titik panas lokal yang melemahkan integritas separator. Paling produsen Li-ion besar x-ray setiap sel selama kontrol kualitas untuk mendeteksi anomali seperti tab bengkok atau gulungan jeli yang hancur – berkontribusi terhadap standar keamanan baterai saat ini yang biasanya hanya ditegakkan oleh merek ternama.
Meningkatkan Keamanan Baterai Lithium-Ion: Pertimbangan Utama
Baterai lithium-ion berkualitas pada dasarnya aman bila digunakan dengan benar. Namun, banyak insiden panas dan kebakaran telah dilaporkan pada produk konsumen dengan baterai yang tidak bersertifikat, seperti hoverboard. Masalah ini sebagian besar telah diatasi dengan baterai Li-ion bersertifikat pada model terbaru.
Penyalahgunaan, seperti paparan terhadap kondisi ekstrim atau pengisian daya yang berlebihan, dapat menyebabkan kegagalan pada semua jenis baterai, sehingga menekankan perlunya praktik penanganan yang tepat. Sel Li-ion memerlukan pengelolaan yang hati-hati untuk mencegah ketidakstabilan, termasuk menghindari pelepasan muatan listrik yang dalam dan paparan tegangan rendah yang berkepanjangan. Panas dan pengisian daya yang berlebihan adalah penyebab utama stres pada baterai Li-ion, sehingga memerlukan praktik penyimpanan yang hati-hati seperti pengisian daya sebagian dan perlindungan dari sinar matahari langsung. Produsen bertanggung jawab atas kegagalan baterai, dengan menekankan komitmen mereka terhadap standar keselamatan meskipun jarang terjadi insiden dalam penggunaan perangkat sehari-hari.
Meskipun lebih dari satu miliar perangkat seluler digunakan setiap hari, kecelakaan masih jarang terjadi – kurang dari satu kegagalan per juta sel Li-ion berkualitas dibandingkan dengan 1 dalam 13.000 kemungkinan tersambar petir seumur hidup.
Baterai industri yang digunakan pada perkakas listrik biasanya lebih kokoh dibandingkan model konsumen, namun fokus pada penyaluran daya dibandingkan jangka waktu pengoperasian yang lama. Power Cell lebih aman jika disalahgunakan dibandingkan Energy Cell.
Dalam beberapa tahun terakhir, kekhawatiran telah menyoroti risiko yang terkait dengan sel Lithium-Ion (18650) dengan merek asing yang sering digunakan untuk vaping; ini mungkin tidak memiliki jaminan kualitas yang ditemukan pada merek ternama. Kebakaran dari baterai rokok elektrik yang rusak telah menyebabkan insiden berbahaya, seperti pendaratan darurat penerbangan WestJet karena kebakaran di dalam pesawat yang disebabkan oleh pengangkutan baterai ilegal.
Mengenai kendaraan listrik (EV), statistik menunjukkan bahwa kendaraan tersebut menghasilkan lebih sedikit kebakaran per miliar kilometer perjalanan dibandingkan dengan kendaraan bermesin pembakaran internal (ICE): sekitar dua kebakaran per miliar kilometer untuk Tesla dibandingkan sekitar 90 untuk kendaraan ICE saat ini, setelah lebih dari 400.000 mobil ICE terbakar. selama tahun 80an.
Apa yang Harus Dilakukan Jika Baterai Terlalu Panas atau Terbakar
Jika terjadi baterai Li-ion yang terlalu panas, tindakan cepat sangatlah penting. Jika baterai mendesis atau menggembung, pindahkan perangkat ke permukaan yang tidak mudah terbakar dan pertimbangkan untuk memindahkannya ke luar ruangan. Melepaskan baterai saja mungkin tidak cukup untuk mencegah masalah lebih lanjut.
Untuk kebakaran kecil Li-ion, gunakan busa, CO2, bahan kimia kering, bubuk grafit, bubuk tembaga, atau alat pemadam soda. Di kabin pesawat, pramugari mungkin menggunakan air atau soda untuk mengatasi kebakaran Li-ion karena rendahnya kandungan litium dalam baterai.
Area kargo dilengkapi dengan sistem pencegah kebakaran, seperti Halon, untuk mengendalikan kebakaran Li-ion dan bahan mudah terbakar lainnya. Metode pemadaman baru seperti Aqueous Vermiculite Dispersion (AVD) dan Extover® memberikan cara inovatif untuk meredam baterai yang terbakar; pasir dalam wadah tahan api juga dapat mengendalikan luka bakar secara efektif.
Dalam kasus kebakaran kendaraan listrik, yang bisa lebih parah dibandingkan kebakaran yang terjadi pada kendaraan bermesin pembakaran internal, diperlukan metode pemadaman kebakaran yang spesifik. Alat pemadam kelas D direkomendasikan untuk kebakaran baterai litium-logam karena reaktivitasnya dengan air.
Seiring dengan meningkatnya jumlah EV, kebutuhan untuk mengembangkan teknik pemadaman kebakaran, seperti menggabungkan pemisah antar sel untuk mencegah reaksi berantai selama pelepasan panas, menjadi penting.
Pedoman Efektif Penanganan Kebakaran Baterai Li-ion
- Jika baterai Li-ion rusak, ditandai dengan suara mendesis, menggembung, dan kebocoran elektrolit, tindakan segera sangat penting untuk mencegah potensi bahaya.
- Disarankan untuk menyiram api Li-ion dengan air atau menggunakan alat pemadam api standar untuk mengurangi risiko penyalaan bahan mudah terbakar di sekitar.
- Saat menangani kebakaran logam litium, penting untuk menggunakan alat pemadam api Kelas D karena sifat reaktif litium dengan air.
- Dengan tidak adanya alat pemadam kelas D, air dapat digunakan sebagai alternatif untuk mencegah penyebaran api secara efektif.
- Untuk hasil optimal dalam memadamkan api Li-ion, berbagai bahan pemadam seperti busa, CO2, bahan kimia kering ABC, bubuk grafit, bubuk tembaga, atau soda dapat digunakan, serupa dengan skenario kebakaran standar yang mudah terbakar.
- Dalam kasus di mana baterai litium-ion yang terbakar tidak dapat dipadamkan, membiarkan baterai terbakar secara terkendali adalah pendekatan yang tepat. Penting untuk memantau perbanyakan sel, karena setiap sel dapat terbakar pada tingkat yang berbeda ketika terkena panas, dan membuang bungkusan yang tampaknya terbakar dengan aman dengan menempatkannya di luar ruangan selama jangka waktu tertentu untuk meminimalkan potensi risiko.
