La sicurezza di batterie a base di litio has been under intense scrutiny, drawing parallels to historical energy storage risks like steam engine explosions and early gasoline controversies. While lithium-ion technology is generally safe, occasional failures, such as the 2006 Sony recall of six million packs, note potential risks..
I produttori di batterie mirano a ridurre le particelle metalliche che possono innescare cortocircuiti, nonostante le sfide nel mantenere la pulizia assoluta nelle sale pulite della batteria. Le cellule con separatori ultra-sottili (24 µm o meno) sono più inclini alle impurità rispetto ai progetti più vecchi. Poiché possono accendere, i nuovi standard di sicurezza di UL si sono evoluti, non richiedono più test di penetrazione per l'accettazione delle batterie al litio.
Per garantire la sicurezza prima del rilascio, i produttori sottopongono campioni di batterie a test rigorosi, che richiedono un milione di campioni senza guasti in un anno prima di approvare applicazioni critiche come i dispositivi medici.
As current Li-ion technology nears its energy capacity limits, manufacturers now put safety and longevity improvements ahead of raw capacity gains. Challenges persist with internal short circuits that can overpower external protection measures, as shown by the 2006 recall, which met UL safety requirements but still failed during normal use.
I guasti della batteria rientrano in due categorie: difetti di progettazione prevedibili ed eventi casuali senza chiari problemi di progettazione. Un corto minore può causare un aumento dell'auto-scarica con un accumulo di calore minimo. Tuttavia, un accumulo di particelle metalliche può portare a un flusso di corrente significativo e al riscaldamento eccessivo, potenzialmente causando fuga termica, spesso descritto come “sfogare con la fiamma.”.”
Inoltre, i separatori irregolari aumentano la resistenza e generano macchie di calore locali che indeboliscono l'integrità del separatore. Maggior parte principali produttori di li-ioni raggi X ogni cella durante il controllo di qualità per rilevare anomalie come schede piegate o rotoli di gelatina frantumati – Contribuire agli standard di sicurezza della batteria di oggi che vengono generalmente sostenuti solo dai marchi riconosciuti.
Advancing lithium-ion battery safety: key considerations
Le batterie agli ioni di litio di qualità sono intrinsecamente sicure se utilizzate correttamente. Tuttavia, numerosi incidenti di calore e fuoco sono stati riportati nei prodotti di consumo con batterie non certificate, come gli hoverboard. Questi problemi sono stati in gran parte risolti con batterie agli ioni di litio certificati nei modelli recenti.
Misuse — extreme conditions, overcharging — can make any battery type fail. Proper handling is what prevents that. Li-ion cells need careful management to stay stable: avoid deep discharges and prolonged low-voltage exposure. Heat and overcharging are the main stressors, so store cells partially charged and out of direct sunlight. Manufacturers stand behind their safety standards even though failures in daily use are rare.
Nonostante oltre un miliardo di dispositivi mobili in uso quotidianamente, gli incidenti rimangono rari – Meno di un fallimento per milione per le cellule di litili di qualità rispetto a una probabilità 1 su 13.000 di essere colpiti da un fulmine per una vita.
Le batterie industriali utilizzate negli utensili elettrici sono in genere più robuste dei modelli di consumo, ma si concentrano sull'erogazione di energia piuttosto che sui lunghi tempi. Le cellule di potenza sono più sicure se abusate rispetto alle cellule energetiche.
In recent years, concerns have pointed to risks associated with unfamiliar brand name Lithium-Ion (18650) cells often used for vaping; these may lack the quality assurance found in reputable brands. Fires from defective e-cigarette batteries have led to dangerous incidents, like an emergency landing of a WestJet flight due to an onboard fire caused by illegal battery transportation.
Per quanto riguarda i veicoli elettrici (EVS), le statistiche mostrano che producono meno incendi per miliardi di chilometri a guida rispetto ai veicoli del motore a combustione interna (ICE): circa due incendi per miliardi di chilometri per Tesla rispetto a circa 90 per i veicoli di ghiaccio oggi, dopo oltre 400.000 auto di ghiaccio hanno preso fuoco durante gli anni '80.
What to do if a battery overheats or catches fire
Durante un incidente di surriscaldamento della batteria agli ioni di litio, l'azione rapida è vitale. Se la batteria sibila o i rigonfiamenti, sposta il dispositivo su una superficie non infiammabile e considera di trasferirlo all'aperto. La semplice disconnessione della batteria potrebbe non essere sufficiente per prevenire ulteriori problemi.
Per piccoli fuochi di litio, utilizzare schiuma, CO2, sostanze chimiche a secco, polvere di grafite, polvere di rame o estintori di soda. Nelle cabine dell'aereo, gli assistenti di volo possono utilizzare acqua o soda per gestire gli incendi agli ioni di litio a causa del basso contenuto di litio nelle batterie.
Cargo areas are equipped with fire suppression systems, such as Halon, to manage Li-ion fires alongside other flammable materials. New extinguishing methods like Aqueous Vermiculite Dispersion (AVD) and Extover® provide new ways to smother burning batteries; sand in fireproof containers can also effectively control burns.
Nel caso degli incendi EV, che possono essere più intensi di quelli che coinvolgono veicoli a motore a combustione interna, sono richiesti metodi specifici di incendio. Gli estintori di classe D sono raccomandati per gli incendi a batteria al litio-metallo a causa della loro reattività con l'acqua.
Man mano che aumentano i numeri di veicoli elettrici, la necessità di evoluzione di tecniche di sede antincendio, come l'incorporazione dei divisori tra le cellule per prevenire le reazioni a catena durante la fuga termica, diventa essenziale.
Effective guidelines for handling li-ion battery fire
- In the event of a failing Li-ion battery, marked by hissing, bulging, and electrolyte leakage, immediate action is key to prevent potential hazards.
- Si raccomanda un incendio di litio con acqua o usando un estintore standard per mitigare il rischio di accensione dei materiali combustibili vicini.
- When dealing with lithium-metal fires, it is essential to use a Class D fire extinguisher due to the reactive nature of lithium with water.
- In assenza di un estintore di classe D, l'acqua può essere usata come alternativa per impedire alla diffusione del fuoco in modo efficace.
- Per esiti ottimali nell'estinzione di un incendio di litio, vari agenti estinguiti come schiuma, CO2, chimica a secco ABC, polvere di grafite, polvere di rame o soda possono essere impiegate, simili agli scenari di fuoco combustibili standard.
- Nei casi in cui una batteria agli ioni di litio in fiamme non può essere estinta, consentire al pacchetto di bruciare in modo controllato è un approccio praticabile. È importante monitorare la propagazione delle cellule, poiché ogni cella può bruciare a velocità diverse quando esposta al calore e smaltire in sicurezza i pacchi apparentemente bruciati posizionandoli all'aperto per un periodo di tempo per ridurre al minimo i potenziali rischi.
