Bezpieczeństwo Baterie na bazie litu była pod intensywnym badaniem, przyciągając podobieństwa do historycznego ryzyka magazynowania energii, takich jak eksplozje silnika parowego i wczesne kontrowersje benzynowe. Podczas gdy technologia litowo-jonowa jest na ogół bezpieczna, okazjonalne niepowodzenia, takie jak Sony Recall z 2006 r. Sześciu milionów paczek, podkreśla potencjalne ryzyko.
Producenci baterii mają na celu zmniejszenie metalicznych cząstek, które mogą wywołać zwarcia, pomimo wyzwań związanych z utrzymaniem absolutnej czystości w pomieszczeniach czyszczących akumulatorów. Komórki z ultratynowymi separatorami (24 µm lub mniej) są bardziej podatne na zanieczyszczenia niż starsze projekty. Jak mogą się zapalić, ewoluowały nowe standardy bezpieczeństwa przez UL, nie wymagając już testów penetracyjnych w celu przyjęcia akumulatorów litowych.
Aby zapewnić bezpieczeństwo przed zwolnieniem, producenci poddają próbki baterii na rygorystyczne testy, wymagając miliona próbek wolnych od niepowodzenia na rok przed zatwierdzeniem krytycznych aplikacji, takich jak urządzenia medyczne.
Ponieważ obecna technologia litowo-jonowa zbliża się do granic mocy energetycznej, producenci priorytetowo traktują poprawę bezpieczeństwa i długowieczności powyżej pojemności. Wyzwania utrzymują się w przypadku wewnętrznych zwarć, które mogą obezwładnić zewnętrzne środki ochrony, o czym świadczy wycofanie z 2006 r., Które spełniają wymagania bezpieczeństwa UL, ale nadal nie powiodły się podczas normalnego użytkowania.
Awarie baterii dzielą się na dwie kategorie: przewidywalne wady projektowe i losowe zdarzenia bez jasnych problemów z projektem. Niewielkie krótkie może powodować zwiększone samozadowolenie przy minimalnym nagromadzeniu ciepła. Jednak akumulacja cząstek metali może prowadzić do znacznego przepływu prądu i nadmiernego ogrzewania, potencjalnie powodującym powodowanie ucieczka termiczna, często opisywane jako “Odprawa z płomieniem.”
Ponadto nierównomierne separatory zwiększają odporność i generują lokalne plamy cieplne, które osłabiają integralność separatora. Bardzo Główni producenci lit-jon promieniowanie rentgenowskie każda komórka podczas kontroli jakości w celu wykrycia anomalii, takich jak zgięte zakładki lub zmiażdżone galaretki – Przyczyniając się do dzisiejszych standardów bezpieczeństwa baterii, które zwykle są utrzymywane tylko przez rozpoznane marki.
Postępowanie w zakresie bezpieczeństwa baterii litowo-jonowej: kluczowe rozważania
Wysokiej jakości akumulatory litowo-jonowe są z natury bezpieczne, gdy są stosowane prawidłowo. Jednak w produktach konsumenckich zgłaszano wiele incydentów cieplnych i pożarowych z niecertyfikowanymi akumulatorami, takimi jak hoverboard. Problemy te zostały w dużej mierze rozwiązane za pomocą certyfikowanych akumulatorów litowo-jonowych w najnowszych modelach.
Niewłaściwe użycie, takie jak narażenie na ekstremalne warunki lub przeładowanie, może prowadzić do awarii wszystkich rodzajów baterii, podkreślając potrzebę właściwych praktyk obsługi. Komórki litowo-jonowe wymagają starannego zarządzania, aby zapobiec niestabilności, w tym unikanie głębokich zrzutów i przedłużenia ekspozycji na niskie napięcie. Ciepło i przeładowanie są głównymi stresorami dla akumulatorów litowo-jonowych, wymagających ostrożnych praktyk przechowywania, takich jak częściowe ładowanie i ochrona przed bezpośrednim światłem słonecznym. Producenci ponoszą odpowiedzialność za awarie baterii, podkreślając swoje zaangażowanie w standardy bezpieczeństwa pomimo rzadkich incydentów w codziennym użyciu urządzeń.
Pomimo ponad miliarda używanych urządzeń mobilnych, wypadki pozostają rzadkie – Mniej niż jedna awaria na milion dla wysokiej jakości komórek lit-jonowych w porównaniu z 1 na 13 000 szans na uderzenie przez błyskawicę przez całe życie.
Baterie przemysłowe stosowane w elektronarzędziach są zwykle bardziej wytrzymałe niż modele konsumenckie, ale skupiają się raczej na dostarczaniu energii niż długich czasach. Komórki mocy są bezpieczniejsze, jeśli są wykorzystywane w porównaniu do komórek energetycznych.
W ostatnich latach obawy podkreśliły ryzyko związane z nieznanymi komórkami marki litowo-jonowej (18650) często używanych do wapowania; Mogą one brakować zapewnienia jakości w renomowanych markach. Pożary z wadliwych baterii e-papierosów doprowadziły do niebezpiecznych incydentów, takich jak awaryjne lądowanie lotu Westjet z powodu pożaru na pokładzie spowodowanym nielegalnym transportem baterii.
Jeśli chodzi o pojazdy elektryczne (EV), statystyki pokazują, że wytwarzają mniej pożarów na miliard kilometrów napędzanych w porównaniu z pojazdami silnika spalania wewnętrznego: około dwóch pożarów na miliard kilometrów dla Tesli w porównaniu z około 90 dla pojazdów lodowych, po tym, jak ponad 400 000 samochodów lodowych zapaliło się w latach 80.
Co zrobić, jeśli bateria przegrzeje lub zapala się
Podczas incydentu z przegrzaniem baterii litowo-jonowej niezbędne jest szybkie działanie. Jeśli akumulator syczy lub wybrzusza się, przenieś urządzenie na niewielką powierzchnię i rozważ przeniesienie go na zewnątrz. Po prostu odłączenie baterii może nie wystarczyć, aby zapobiec dalszym problemom.
Do małych pożarów lit-jonowych użyj pianki, CO2, suchych chemikaliów, grafitu w proszku, miedzi proszku lub gaśnic sodowych. W kabinach samolotów stewardesy mogą używać wody lub sody do zarządzania pożarami litowymi z powodu niskiej zawartości litu w akumulatorach.
Obszary ładunkowe są wyposażone w systemy tłumienia pożaru, takie jak Halon, do zarządzania pożarami lit-jonami wraz z innymi łatwopalnymi materiałami. Nowe metody gaśnicze, takie jak wodny wermikulit dyspersja (AVD) i Exvover®, zapewniają innowacyjne sposoby uduszania baterii; Piasek w ognioodpornych pojemnikach może również skutecznie kontrolować oparzenia.
W przypadku pożarów EV, które mogą być bardziej intensywne niż te obejmujące pojazdy silnika spalania wewnętrznego, wymagane są określone metody gaszenia pożaru. Gaśnice klasy D są zalecane do pożarów baterii litowo-metalu ze względu na ich reaktywność z wodą.
Wraz ze wzrostem liczby EV, niezbędna staje się potrzeba ewolucji technik gaźby przeciwpożarowej, takich jak włączenie dzielników między komórki w celu zapobiegania reakcjom łańcuchowym podczas ucieczki termicznej.
Skuteczne wytyczne dotyczące obsługi ognia baterii litowo-jonowej
- W przypadku upadku akumulatora litowo-jonowego, oznaczonego sykiem, wybrzuszeniem i wyciekiem elektrolitu, natychmiastowe działanie ma kluczowe znaczenie dla zapobiegania potencjalnym zagrożeniom.
- Zaleca się oblanie pożaru litowo-jonowego lub stosując standardową gaśnicę, aby ograniczyć ryzyko zapłonu pobliskich materiałów palnych.
- W przypadku pożarów litowo-metalu konieczne jest wykorzystanie gaśnicy klasy D ze względu na reaktywny charakter litu z wodą.
- W przypadku braku gaśnicy klasy D woda może być wykorzystana jako alternatywa, aby zapobiec skutecznego rozprzestrzeniania się pożaru.
- Aby uzyskać optymalne wyniki w gaszeniu pożaru litowo-jonowego, można zastosować różne środki gaśnięcia, takie jak pianka, CO2, ABC suchy chemikalia, proszek grafitowy, proszek miedzi lub soda, podobny do standardowych scenariuszy ognia palnego.
- W przypadkach, gdy nie można zgasić płonącego akumulatora litowo-jonowego, umożliwienie wypalenia pakietu w kontrolowany sposób jest realnym podejściem. Ważne jest monitorowanie propagacji komórek, ponieważ każda komórka może palić się z różnymi szybkością po wystawieniu na ciepło, i bezpiecznie pozbywać się pozornie wypalonych paczek, umieszczając je na zewnątrz przez pewien czas, aby zminimalizować potencjalne ryzyko.
