Безопасность батареи на основе лития находился под пристальным вниманием, проводя параллели с историческими рисками хранения энергии, такими как взрывы паровых двигателей и первые споры о бензине. Хотя литий-ионная технология в целом безопасна, случайные сбои, такие как отзыв Sony шести миллионов упаковок в 2006 году, указывают на потенциальные риски.
Производители аккумулятора стремятся уменьшить металлические частицы, которые могут вызвать короткие цирки, несмотря на проблемы при поддержании абсолютной чистоты в чистых залах аккумулятора. Клетки с ультратонкими сепараторами (24 мкм или менее) более подвержены примесям, чем более старые конструкции. По мере того, как они могут зажечь, новые стандарты безопасности по UL эволюционировали, которые больше не требуют испытаний на проникновение для принятия литиевых батарей.
Чтобы обеспечить безопасность перед выпуском, производители подвергают образцы батареи для строгих испытаний, требуя миллиона без сбоев образцов за год до утверждения критических приложений, таких как медицинские устройства.
Поскольку нынешняя литий-ионная технология приближается к пределу своей энергетической мощности, производители теперь ставят повышение безопасности и долговечности выше увеличения сырьевых мощностей. Сохраняются проблемы с внутренними короткими замыканиями, которые могут превзойти меры внешней защиты, как показал отзыв в 2006 году, который соответствовал требованиям безопасности UL, но все же вышел из строя при нормальном использовании.
Отказы аккумулятора делятся на две категории: предсказуемые недостатки дизайна и случайные события без четких проблем с дизайном. Незначительный короткий может привести к увеличению самостоятельного самоуправления с минимальным накоплением тепла. Тем не менее, накопление металлических частиц может привести к значительному потоку тока и чрезмерному нагреванию, потенциально вызывая термический побег, часто описывается как “вентиляция с пламенем.”.”
Кроме того, неровные сепараторы увеличивают сопротивление и генерируют локальные тепловые пятна, которые ослабляют целостность сепаратора. Большинство Основные производители литий-ионов Рентген каждая ячейка во время контроля качества, чтобы обнаружить аномалии, такие как изогнутые вкладки или измельченные валочки желе – способствуя сегодняшним стандартам безопасности аккумуляторов, которые обычно поддерживаются только признанными брендами.
Повышение безопасности литий-ионных аккумуляторов: ключевые соображения
Качественные литий-ионные батареи по своей природе безопасны при правильном использовании. Тем не менее, в потребительских продуктах сообщалось о многочисленных инцидентах на тепло и пожаре с не сертифицированными батареями, такими как ховерборды. Эти проблемы в значительной степени были решены с помощью сертифицированных литий-ионных батарей в последних моделях.
Неправильное использование — экстремальные условия, перезарядка — может привести к выходу из строя любого типа аккумулятора. Правильное обращение предотвращает это. Чтобы литий-ионные элементы оставались стабильными, необходимо тщательное обращение: избегайте глубоких разрядов и длительного воздействия низкого напряжения. Тепло и перезарядка являются основными факторами стресса, поэтому элементы хранилища частично заряжены и находятся вдали от прямых солнечных лучей. Производители соблюдают свои стандарты безопасности, хотя сбои в ежедневном использовании случаются редко.
Несмотря на более чем миллиард мобильных устройств, используемых ежедневно, несчастные случаи остаются редкими – Менее одного сбоя на миллион для качественных литий-ионных клеток по сравнению с 1 из 13 000 шансов быть пораженной молнией в течение всей жизни.
Промышленные батареи, используемые в электроинструментах, как правило, более прочные, чем потребительские модели, но сосредоточены на доставке мощности, а не на длительном времени. Силовые клетки более безопасны, если они злоупотребляют по сравнению с энергетическими клетками.
В последние годы опасения указывают на риски, связанные с литий-ионными элементами (18650) незнакомой торговой марки, часто используемыми для вейпинга; им может не хватать гарантий качества, присущих известным брендам. Пожары из-за неисправных аккумуляторов для электронных сигарет привели к опасным инцидентам, таким как аварийная посадка рейса WestJet из-за пожара на борту, вызванного незаконной транспортировкой аккумуляторов.
Что касается электромобилей (EV), статистические данные показывают, что они производят меньше пожаров на миллиард километров, по сравнению с транспортными средствами для внутреннего сгорания (ICE): около двух пожаров на миллиард километров для Tesla против около 90 для автомобилей ICE сегодня, после того, как более 400 000 ледяных автомобилей загорелись в течение 80 -х годов.
Что делать, если аккумулятор перегрелся или загорелся
Во время инцидента с перегревом литий-ионного аккумулятора жизненно важны быстрые действия. Если батарея шипит или выпуклости, перемещайте устройство на непонкуальную поверхность и рассмотрите возможность перемещения его на открытом воздухе. Просто отключить батарею может быть недостаточно, чтобы предотвратить дальнейшие проблемы.
Для небольших литий-пожаров используйте пену, CO2, сухие химические вещества, графитовый порошок, медный порошок или газированные газированные машины. В самолетных каютах стюардессы могут использовать воду или газировку для управления пожарами литий-ионов из-за низкого содержания лития в батареях.
Грузовые отсеки оборудованы системами пожаротушения, такими как галоны, для борьбы с возгоранием литий-ионных аккумуляторов и других легковоспламеняющихся материалов. Новые методы тушения, такие как водная дисперсия вермикулита (AVD) и Extover®, открывают новые способы тушения горящих батарей; песок в огнеупорных контейнерах также может эффективно контролировать ожоги.
В случае пожаров EV, которые могут быть более интенсивными, чем те, которые включают транспортные средства для внутреннего сгорания, требуются конкретные методы пожаротушения. Огарание класса D рекомендуется для пожаров аккумулятора литий-металлов из-за их реакционной способности с водой.
По мере увеличения числа EV необходимость развития методов пожарной охраны, таких как включение разделителей между клетками для предотвращения цепных реакций во время термического бегства, становится важной.
Эффективные рекомендации по борьбе с возгоранием литий-ионного аккумулятора
- В случае выхода из строя литий-ионного аккумулятора, сопровождающегося шипением, вздутием и утечкой электролита, немедленные действия являются ключом к предотвращению потенциальных опасностей.
- Рекомендуется смягчить риск воспламенения близлежащих горючей материалов, чтобы смягчить огонь из литий-ионной воды или использование стандартного огнетушителя.
- При тушении пожаров, связанных с литием, необходимо использовать огнетушитель класса D из-за реакционной способности лития с водой.
- В отсутствие огнетушителя класса D вода может использоваться в качестве альтернативы, чтобы предотвратить эффективное распространение пожара.
- Для оптимальных результатов при погашении литий-ионного пожара могут использоваться различные тушеные агенты, такие как пена, CO2, ABC Dry Chemical, Graphite Powder, медный порошок или газировку, аналогично стандартным сценариям горючий огонь.
- В тех случаях, когда сжигающий литий-ионная батарея не может быть погашена, что позволяет пакету сгореть контролируемым образом, является жизнеспособным подходом. Важно отслеживать распространение ячейки, так как каждая ячейка может сжигать с разных скоростей при воздействии тепла и безопасно распоряжаться, казалось бы, сгоревших пакетов, размещая их на открытом воздухе в течение некоторого времени, чтобы минимизировать потенциальные риски.
