Säkerheten för litiumbaserade batterier har varit under intensiv granskning och dragit paralleller till historiska energilagringsrisker som ångmotorexplosioner och tidiga bensinkontroverser. Medan litiumjon-teknik i allmänhet är säker, framhäver enstaka misslyckanden, till exempel Sony-återkallelsen 2006 av sex miljoner förpackningar, potentiella risker.
Batteritillverkare syftar till att minska metallpartiklar som kan utlösa kortkretsar, trots utmaningar för att upprätthålla absolut renlighet i batterilen. Celler med ultratunna separatorer (24 um eller mindre) är mer benägna att föroreningar än äldre mönster. Som de kan antända har nya säkerhetsstandarder av UL utvecklats, vilket inte längre kräver penetrationstester för acceptans av litiumbatterier.
För att säkerställa säkerhet före frisläppande utsätter tillverkarna batteriprover till rigorös testning, vilket kräver en miljon felfria prover under ett år innan godkännande av kritiska tillämpningar som medicintekniska produkter.
När den nuvarande Li-ion-tekniken närmar sig sina energikapacitetsgränser prioriterar tillverkarna säkerhets- och livslängdsförbättringar över ren kapacitet. Utmaningar kvarstår med interna kortslutningar som kan övermanna externa skyddsåtgärder, vilket framgår av återkallandet av 2006, som uppfyllde UL -säkerhetskraven men som fortfarande misslyckades under normal användning.
Batterifel ingår i två kategorier: förutsägbara designbrister och slumpmässiga händelser utan tydliga designproblem. En mindre kort kan orsaka ökad självutladdning med minimal värmeuppbyggnad. En ansamling av metallpartiklar kan emellertid leda till betydande strömflöde och överdriven uppvärmning, vilket kan orsaka potentiellt termisk flykt, ofta beskrivs som “Venting med låga.”
Dessutom ökar ojämna separatorer motståndet och genererar lokala värmefläckar som försvagar separatorens integritet. Mest Major Li-Ion-tillverkare Röntgenstråle varje cell under kvalitetskontroll för att upptäcka avvikelser som böjda flikar eller krossade gelérullar – bidrar till dagens batterisäkerhetsstandarder som vanligtvis upprätthålls av erkända märken.
Främja litiumjonbatterisäkerhet: Viktiga överväganden
Kvalitetslitiumjonbatterier är i sig säkra när de används korrekt. Många värme- och brandincidenter har emellertid rapporterats i konsumentprodukter med icke-certifierade batterier, såsom hoverboards. Dessa problem har till stor del lösts med certifierade Li-ion-batterier i de senaste modellerna.
Missbruk, såsom exponering för extrema förhållanden eller överladdning, kan leda till misslyckanden mellan alla batterityper, och betonar behovet av korrekt hanteringsmetoder. Li-ion-celler kräver noggrann hantering för att förhindra instabilitet, inklusive att undvika djupa urladdningar och långvarig lågspänningsexponering. Värme och överladdning är primära stressfaktorer för Li-ion-batterier, vilket kräver försiktiga lagringsmetoder som partiell laddning och skydd mot direkt solljus. Tillverkarna bär ansvaret för batterifel och understryker sitt engagemang för säkerhetsstandarder trots sällsynta incidenter i daglig enhetsanvändning.
Trots över en miljard mobila enheter som används dagligen förblir olyckor sällsynta – Mindre än ett fel per miljon för Li-ion-celler av kvalitet jämfört med en 1 av 13 000 chans att bli slagen av blixtnedslag under en livstid.
Industriella batterier som används i elverktyg är vanligtvis mer robusta än konsumentmodeller, men fokuserar på kraftleverans snarare än långa körtider. Kraftceller är säkrare om de missbrukas jämfört med energceller.
Under de senaste åren har oro markerat risker förknippade med okända varumärkes litiumjon (18650) celler som ofta används för vaping; Dessa kan sakna kvalitetssäkringen som finns i ansedda varumärken. Bränder från defekta e-cigarettbatterier har lett till farliga incidenter, som en nödlandning av en Westjet-flygning på grund av en ombordbrand orsakad av olaglig batteritransport.
När det gäller elektriska fordon (EV) visar statistik att de producerar färre bränder per miljard kilometer som drivs jämfört med förbränningsmotor (ICE): Cirka två bränder per miljard kilometer för Tesla kontra cirka 90 för isfordon idag, efter över 400 000 isbilar tog eld under 80 -talet.
Vad man ska göra om ett batteri överhettas eller tar eld
Under en överhettande incident i Li-Ion är snabba åtgärder avgörande. Om batteriet väser eller utbuktar, flytta enheten till en icke-brandfarlig yta och överväga att flytta den utomhus. Att helt enkelt koppla bort batteriet kanske inte räcker för att förhindra ytterligare problem.
För små li-ion-bränder, använd skum, CO2, torra kemikalier, grafitpulver, kopparpulver eller sodasläckare. I flyghytter kan flygvärdinna använda vatten eller läsk för att hantera Li-ion-bränder på grund av det låga litiuminnehållet i batterierna.
Lastområden är utrustade med brandsuppressionssystem, såsom Halon, för att hantera Li-ion-bränder tillsammans med andra brandfarliga material. Nya släckningsmetoder som vattenhaltig vermikulitdispersion (AVD) och Extover® ger innovativa sätt att kväva brinnande batterier; Sand i brandsäkra behållare kan också effektivt kontrollera brännskador.
När det gäller EV -bränder, som kan vara mer intensiva än de som involverar förbränningsmotorfordon, krävs specifika brandbekämpningsmetoder. Läckare i klass D rekommenderas för litiummetallbatteribränder på grund av deras reaktivitet med vatten.
När EV -antalet ökar blir behovet av att utveckla brandbekämpningstekniker, såsom att införliva avdelare mellan celler för att förhindra kedjereaktioner under termisk utflykt, viktigt.
Effektiva riktlinjer för hantering av Li-ion-batterilag
- I händelse av ett felaktigt Li-ion-batteri, präglat av väsande, utbuktande och elektrolytläckage, är omedelbar verkan avgörande för att förhindra potentiella faror.
- Att dousing en Li-ion-eld med vatten eller använda en standardbrandsläckare rekommenderas för att mildra risken för antändning av närliggande brännbara material.
- När man hanterar litiummetallbränder är det viktigt att använda en brandsläckare på klass D på grund av litiums reaktiva natur med vatten.
- I avsaknad av en klass D -släckare kan vatten användas som ett alternativ för att förhindra att elden sprider sig effektivt.
- För optimala resultat vid släckning av en Li-ion-brand kan olika släckmedel såsom skum, CO2, ABC torrt kemikalie, grafitpulver, kopparpulver eller soda användas, liknande standardförbränningsscenarier.
- I de fall där ett brinnande litiumjonbatteri inte kan släckas, är det ett genomförbart tillvägagångssätt att låta förpackningen brinna ut på ett kontrollerat sätt. Det är viktigt att övervaka cellutbredning, eftersom varje cell kan brinna i olika hastigheter när den utsätts för värme och att säkert bortskaffa till synes utbrända förpackningar genom att placera dem utomhus under en tid för att minimera potentiella risker.
