Baterie litowo-jonowe są dziś niezbędne do zasilania urządzeń, od smartfonów po pojazdy elektryczne, ze względu na ich wysoką moc gęstość energii i długowieczność. Przebicia mogą jednak stwarzać zagrożenie dla bezpieczeństwa. Zrozumienie tych zagrożeń, środków zapobiegawczych i reakcji w sytuacjach awaryjnych ma kluczowe znaczenie dla bezpiecznego użytkowania. W tym artykule omówiono przebicia baterii, związane z nimi zagrożenia i protokoły bezpieczeństwa.
Jakie są niebezpieczeństwa związane z przebiciem akumulatora litowo-jonowego?
Przebity akumulator litowo-jonowy może spowodować natychmiastowe, katastrofalne w skutkach awarie. Uszkodzenie fizyczne powoduje wewnętrzne zwarcie, które uruchamia łańcuch niebezpiecznych zdarzeń.
Ogień & Spalanie
Przebicie akumulatora litowo-jonowego powoduje uszkodzenie jego elementów – anoda, katodai separator – co prowadzi do zwarć i szybkiego wytwarzania ciepła.
Jeśli temperatura przekroczy 130°C, ucieczka termiczna może nastąpić, powodując rozkład chemiczny i uwalniając łatwopalne gazy. W ciągu kilku minut temperatura może osiągnąć ponad 500°C, powodując zapalenie elektrolitu i pobliskich materiałów.
W przypadku zderzeń pojazdów z dużą prędkością siły dynamiczne zwiększają ryzyko wybuchu w stopniu wykraczającym poza standardowe warunki testowe.
Niebezpieczne opary
Przebite baterie uwalniają toksyczne gazy, takie jak tlenek węgla i fluorowodór, które są szkodliwe w przypadku wdychania. Opary te mogą powodować problemy z oddychaniem, podrażnienia skóry i długotrwałe problemy zdrowotne.
W zamkniętych przestrzeniach, takich jak kabiny pojazdów, gromadzenie się gazu stwarza dodatkowe ryzyko.
Niebezpieczeństwa związane z przebiciem akumulatora kwasowo-ołowiowego
Przebicia akumulatorów litowych są często uważane za niebezpieczne, ale akumulatory kwasowo-ołowiowe również stwarzają ryzyko.
Uszczelnione akumulatory kwasowo-ołowiowe mogą w przypadku przebicia wyciekać kwas, powodując oparzenia i uszkodzenia sprzętu. Poważne przebicia mogą spowodować wewnętrzne zwarcia, gdy płyty ołowiane stykają się ze sobą, wytwarzając ciepło. Może to spowodować zapalenie akumulatora lub uwolnienie łatwopalnego gazu siarkowodoru.
Wszelkie przebicia akumulatora należy traktować poważnie – wypadki nigdy nie są idealne.
Które typy baterii litowych są odporne na przebicie?
Nie wszystkie akumulatory litowo-jonowe charakteryzują się tym samym poziomem ryzyka przebicia; zależy to od ich składu chemicznego i budowy.
Chemia
Jest sześć głównych rodzaje baterii litowych, przy czym fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) jest jednym z najbezpieczniejszych ze względu na niską rezystancję i wysoki próg niekontrolowanej temperatury.
Budowa
Trzy podstawowe konstrukcje to ogniwa cylindryczne, pryzmatyczne i woreczkowe.
- Ogniwa cylindryczne (np. 18650) mają metalowe obudowy zapewniające lepszą odporność na przebicie.
- Ogniwa pryzmatyczne, przy zastosowaniu twardych osłon, charakteryzują się dużą powierzchnią podatną na uszkodzenia.
- Ogniwa woreczków są najbardziej podatne na przebicie, ponieważ ich elementy znajdują się w elastycznym woreczku foliowym, zapewniającym niewielką ochronę.
Żadna bateria nie jest całkowicie odporna na przebicie, ale wybory projektowe w ogromnym stopniu wpływają na bezpieczeństwo.
Co należy zrobić, jeśli bateria litowa zostanie przebita?
Aby zmniejszyć ryzyko, ważne jest podjęcie szybkich działań:
1. Zapewnij przepływ powietrza: Odsuń się od akumulatora i zapewnij dobrą wentylację. Unikaj wdychania oparów.
2. Zidentyfikuj baterię: Jeśli jest to bezpieczne, określ typ baterii. Cylindryczne mogą pozwolić na więcej czasu, ale typy woreczkowe lub pryzmatyczne wymagają szybkiego działania.
3. Ochrona przed zużyciem: Jeżeli konieczna jest obsługa, należy używać rękawic i okularów ochronnych. Umieść akumulator w ognioodpornym pojemniku z dala od materiałów łatwopalnych.
4. Skontaktuj się ze specjalistami: zadzwoń po pomoc do straży pożarnej lub ekspertów ds. odpadów niebezpiecznych; nie radź sobie z poważnymi szkodami sam!
Czy można ugasić pożar akumulatora litowo-jonowego?
Unikaj używania wody do gaszenia pożaru baterii litowej, ponieważ może ona wytworzyć toksyczne gazy i pogorszyć pożar.
Po pierwsze, upewnij się, że Ty i Twoi bliscy jesteście bezpieczni. Jeśli to możliwe, użyj standardowej gaśnicy ABC lub gaśnicy proszkowej – NIE jest to gaśnica klasy D przeznaczona do pożarów metali palnych.
Jeśli pożar jest niewielki i zostanie wcześnie wykryty, możesz go ugasić samodzielnie, ale priorytetowo traktuj swoje bezpieczeństwo i wiedz, kiedy wezwać specjalistów.
Jak bezpiecznie pozbyć się przebitej baterii litowo-jonowej?
Niewłaściwa utylizacja stwarza ryzyko skażenia środowiska i pożaru podczas przetwarzania odpadów:
- Nie wyrzucaj ich: Wyciekające elektrolity mogą zatruć glebę i wodę.
- Bezpieczne rozładowywanie: Całkowicie rozładuj akumulator, aby zmniejszyć zmagazynowaną energię.
- Korzystaj z wyznaczonych obiektów: oddaj je do ośrodków recyklingu odpadów niebezpiecznych, najlepiej owinięte w przezroczyste plastikowe torby z zaklejonymi końcówkami.
- Postępuj zgodnie z lokalnymi przepisami: Aby uzyskać szczegółowe wymagania, skontaktuj się z lokalnymi agencjami ochrony środowiska.
Czy baterie litowe są bezpieczne i warte swojej ceny?
Chociaż przebicie akumulatora litowo-jonowego stwarza pewne ryzyko, zagrożenie bezpieczeństwa jest ogólnie niewielkie w porównaniu z korzyściami. Wybór odpowiednich baterii i prawidłowe obchodzenie się z nimi może zapobiec poważnym wypadkom.
Postępując zgodnie z tymi prostymi wskazówkami, możesz bezpiecznie poradzić sobie z potencjalnym pożarem i bez obaw korzystać z baterii litowych.
