A segurança de baterias à base de lítio está sob intenso escrutínio, atraindo paralelos a riscos históricos de armazenamento de energia, como explosões de motores a vapor e controvérsias precoces da gasolina. Embora a tecnologia de íons de lítio seja geralmente segura, falhas ocasionais, como o recall da Sony de 2006 de seis milhões de pacotes, destacam riscos potenciais.
Os fabricantes de baterias têm como objetivo reduzir as partículas metálicas que podem desencadear curtos circuitos, apesar dos desafios para manter a limpeza absoluta nas salas de limpeza da bateria. As células com separadores ultra-finas (24 µm ou menos) são mais propensos a impurezas do que projetos mais antigos. Como eles podem acender, novos padrões de segurança da UL evoluíram, não exigindo mais testes de penetração para a aceitação de baterias de lítio.
Para garantir a segurança antes da liberação, os fabricantes amostras de bateria sujeitas a testes rigorosos, exigindo um milhão de amostras sem falhas ao longo de um ano antes de aprovar aplicativos críticos, como dispositivos médicos.
À medida que a tecnologia atual de íons de lítio se aproxima de seus limites de capacidade de energia, os fabricantes priorizam os aprimoramentos de segurança e longevidade sobre pura capacidade. Os desafios persistem com curtos circuitos internos que podem dominar as medidas de proteção externa, como evidenciado pelo recall de 2006, que atendeu aos requisitos de segurança da UL, mas ainda falhou durante o uso normal.
As falhas da bateria se enquadram em duas categorias: falhas de design previsíveis e eventos aleatórios sem problemas claros de design. Um pequeno curto pode causar maior descarga com o mínimo de acúmulo de calor. No entanto, um acúmulo de partículas metálicas pode levar a um fluxo de corrente significativo e aquecimento excessivo, potencialmente causando fuga térmica, muitas vezes descrito como “Ventando com chama.”
Além disso, os separadores desiguais aumentam a resistência e geram pontos de calor locais que enfraquecem a integridade do separador. Maioria Principais fabricantes de íons de lítio Raios-X cada célula durante o controle de qualidade para detectar anomalias como abas dobradas ou rolos de geléia triturados – contribuindo para os padrões de segurança de bateria de hoje que normalmente são mantidos apenas por marcas reconhecidas.
Avançar a segurança da bateria de íons de lítio: considerações importantes
As baterias de íons de lítio de qualidade são inerentemente seguras quando usadas corretamente. No entanto, numerosos incidentes de calor e incêndio foram relatados em produtos de consumo com baterias não certificadas, como os hoverboards. Esses problemas foram amplamente resolvidos com baterias certificadas de íon de lítio em modelos recentes.
O uso indevido, como a exposição a condições extremas ou sobrecarga, pode levar a falhas em todos os tipos de bateria, enfatizando a necessidade de práticas de manuseio adequadas. As células de íons de lítio requerem gerenciamento cuidadoso para evitar a instabilidade, incluindo evitar descargas profundas e exposição prolongada de baixa tensão. O calor e a sobrecarga são estressores primários para baterias de íons de lítio, necessitando de práticas de armazenamento cauteloso, como carregamento parcial e proteção contra a luz solar direta. Os fabricantes são responsáveis pelas falhas da bateria, destacando seu compromisso com os padrões de segurança, apesar dos raros incidentes no uso diário de dispositivos.
Apesar de mais de um bilhão de dispositivos móveis em uso diariamente, os acidentes permanecem raros – Menos de uma falha por milhão para células de íon de qualidade de qualidade em comparação com 1 em 13.000 chances de serem atingidas por um raio ao longo da vida.
As baterias industriais usadas em ferramentas elétricas são tipicamente mais robustas que os modelos de consumidores, mas se concentram na entrega de energia em vez de no tempo de execução longa. As células de potência são mais seguras se abusadas em comparação com as células de energia.
Nos últimos anos, as preocupações destacaram os riscos associados às células de íons de lítio (18650) de marca desconhecida (18650) frequentemente usadas para o vaping; Isso pode não ter a garantia de qualidade encontrada em marcas respeitáveis. Os incêndios de baterias defeituosas de cigarro eletrônico levaram a incidentes perigosos, como um pouso de emergência de um voo de WestJet devido a um incêndio a bordo causado pelo transporte ilegal de bateria.
Em relação aos veículos elétricos (VEs), as estatísticas mostram que produzem menos incêndios por bilhão de quilômetros conduzidos em comparação com os veículos do motor de combustão interna (ICE): cerca de dois incêndios por bilhão de quilômetros para Tesla versus cerca de 90 para veículos de gelo hoje, depois de mais de 400.000 carros de gelo pegos pegos Durante os anos 80.
O que fazer se uma bateria superaque ou pega fogo
Durante um incidente de superaquecimento da bateria de íon de lítio, a ação imediata é vital. Se a bateria assobiar ou provar, mova o dispositivo para uma superfície não inflamável e considere realocá-lo ao ar livre. Simplesmente desconectar a bateria pode não ser suficiente para evitar outros problemas.
Para incêndios em íons pequenos, use espuma, CO2, produtos químicos secos, pó de grafite, pó de cobre ou extintores de refrigerante. Nas cabines de avião, os comissários de bordo podem usar água ou refrigerante para gerenciar incêndios de íons de lítio devido ao baixo teor de lítio nas baterias.
As áreas de carga estão equipadas com sistemas de supressão de incêndio, como Halon, para gerenciar incêndios em íons de lítio ao lado de outros materiais inflamáveis. Novos métodos de extinção, como dispersão aquosa de vermiculita (AVD) e EXTOVOV®, fornecem maneiras inovadoras de sufocar baterias em chamas; Areia em recipientes à prova de fogo também pode controlar efetivamente queimaduras.
No caso de incêndios em EV, que podem ser mais intensos do que aqueles que envolvem veículos de mecanismo de combustão interna, são necessários métodos específicos de combate a incêndios. Os extintores de classe D são recomendados para incêndios de bateria de lítio-metal devido à sua reatividade com água.
À medida que os números de EV aumentam, a necessidade de evoluir técnicas de combate a incêndios, como incorporar divisores entre células para evitar reações da cadeia durante o fuga térmica, se torna essencial.
Diretrizes eficazes para lidar com o fogo da bateria de lítio
- No caso de uma bateria de íon de lítio, marcada por vazamentos sibilantes, abaulados e eletrólitos, a ação imediata é crucial para evitar riscos potenciais.
- Recomenda-se um incêndio com água com água com água ou usando um extintor de incêndio padrão para mitigar o risco de ignição de materiais combustíveis próximos.
- Ao lidar com incêndios de lítio-metal, é essencial utilizar um extintor de incêndio de classe D devido à natureza reativa do lítio com água.
- Na ausência de um extintor de classe D, a água pode ser usada como uma alternativa para impedir que o fogo se espalhe efetivamente.
- Para obter resultados ideais para extinguir um incêndio em íon de lítio, vários agentes extintos, como espuma, CO2, ABC seco químico seco, pó de grafite, pó de cobre ou refrigerante, podem ser empregados, semelhante aos cenários de incêndio combustíveis padrão.
- Nos casos em que uma bateria de íons de lítio queimada não pode ser extinta, permitir que a embalagem queimar de maneira controlada é uma abordagem viável. É importante monitorar a propagação celular, pois cada célula pode queimar em taxas diferentes quando exposta ao calor e para descartar com segurança os pacotes aparentemente queimados, colocando-os ao ar livre por um período para minimizar riscos potenciais.
