Jak a čím uhasit lithiovou baterii
Lithium-iontové baterie jsou dobré v mnoha ohledech, ale při jejich používání nezapomínejte na bezpečnostní opatření. Při přebití, zkratu, přehřátí nebo odtlakování mohou Li-ion baterie a baterie vzplanout. Pro minimalizaci takových rizik jsou lithiové baterie nutně vybaveny BMS deskami pro ochranu a sledování provozních parametrů. Řídí napětí článku, velikost nabíjecích a vybíjecích proudů, teplotu, a pokud se některý parametr odchyluje od normy, iniciují odpojení baterie od zátěže nebo nabíječky.
Pokud tedy striktně dodržujete pravidla pro používání Li-ion baterií, pravděpodobnost jejich vznícení se blíží nule. Tato možnost by však neměla být vyloučena a je lepší si předem zjistit, jak a čím správně hasit lithiové baterie. Například může dojít k požáru nebo výbuchu v důsledku špatné funkce desky BMS, problémů s chladicím systémem, nevratných chemických změn a dalších problémů.
Jak vzniká oheň?
Častou příčinou samovznícení baterií je zkrat ve vnitřní struktuře – kontakt mezi katodou a anodou. Může být vyvoláno poškozením článků, odchylkou od technologie výroby a růstem dendritů při porušení provozních podmínek, např. při dlouhodobém skladování hluboce vybitých baterií.
Zkrat způsobí zahřátí baterií. Při 70–90 °C začíná rozklad ochranné vrstvy na anodě. Poté začne lithium integrované do struktury anody interagovat s elektrolytem. V této fázi se uvolňují těkavé uhlovodíky. Teplota a tlak v článcích se stále zvyšují a při 180–200 °C je katodový materiál zahrnut do reakce. V důsledku této reakce se v systému objeví kyslík, což vyvolá samovznícení buněk a další rychlé zvýšení teploty. Současně při 200–300 °C dochází k tepelnému rozkladu elektrolytu s dodatečným uvolňováním tepla.
Kromě vnitřního zkratu mohou další důvody vést k tepelnému úniku a rozkladu elektrolytu interagujícího s katodou a anodou. Například překročení přípustných nabíjecích nebo vybíjecích proudů, připojení příliš vybitého akumulátoru k nabíječce (ve kterém již došlo k nevratným procesům chemické degradace), přehřátí atp.
Jak uhasit lithiové baterie?
Hořící lithiovou baterii musíte uhasit speciálním způsobem. Neměli byste používat vodu, protože. jeho interakce se spalováním lithia povede k rychlému zvýšení teploty, rozkladu vody na vodík a kyslík, tepelnému zrychlení a zvýšenému spalování. Navíc při hašení vodou dochází k rozstřiku hořícího kovu a rozšíření prostoru požáru. Podobný účinek je pozorován při použití písku, oxidu uhličitého nebo běžných práškových hasicích přístrojů. Takové prostředky nejsou vhodné pro hašení lithiových požárů.
V takové situaci budete potřebovat speciální hasicí prostředky – práškové hasicí přístroje třídy D, které obsahují grafit, nitrid boru nebo karborundové plnivo. Pokud nejsou k dispozici, lze k uhašení požáru použít kuchyňskou sůl. Pokud dojde k požáru na otevřeném prostranství a oheň neohrožuje okolní předměty, můžete jednoduše kontrolovat situaci a počkat, až se proces hoření zastaví.
Při prvních známkách samovznícení – když se objeví kouř, ale baterie ještě nehoří – můžete ji hodit do vany nebo pánve a přikrýt pánví nebo poklicí. Ze soukromého domu nebo jednopatrové budovy můžete vyhodit kuřáckou baterii do volného prostoru na ulici, abyste minimalizovali riziko požáru v okolních objektech. Pamatujte, že při hoření lithia je nebezpečný nejen plamen, ale i uvolněné plyny. Jsou toxické a mohou způsobit otravu, takže jejich vdechování je nebezpečné. Sledujte proto proces hoření lithia z bezpečné vzdálenosti a poté důkladně vyvětrejte prostor požáru.
Závěry
Lithiové baterie se hasí speciálními práškovými hasicími přístroji třídy D určenými k hašení hořících kovů a slitin při hoření za vysokých teplot a silných jisker. Hasicí přístroje tohoto typu jsou vyráběny s nitridem boru, grafitem nebo karborundem jako plniva. Požár bude snazší uhasit, pokud zapálenou baterii umístíte do nehořlavé nádoby nebo na nehořlavou podložku a počkáte, až lithium zcela dohoří a nahřáté plochy vychladnou. Je důležité dbát na odstranění toxických plynů a vyvarovat se jejich vdechování.
K lokalizaci požáru můžete použít kuchyňskou sůl nebo obrácenou pánev. K hořící lithiové baterii není nutné omezovat přístup vzduchu, protože. Při procesu vnitřních chemických reakcí přijímá dostatek kyslíku pro hoření a jeho přístup zvenčí nehraje podstatnou roli. Abyste nemuseli hasit Li-ion akumulátory energie, dodržujte pravidla pro jejich provoz, a pokud je budete muset uhasit, nepropadejte panice a dodržujte uvedená doporučení.
- Článek aktualizován: 05. února 2024
- 05 února 2024 město
- Zobrazení 14475
- 0 komentáře
Lithium-iontové (Li-ion) baterie vypadají jako běžné prstové baterie, ale mají oproti nim obrovskou výhodu v proudové síle a kapacitě. Našly uplatnění v moderních domácích spotřebičích a technice: od chytrých telefonů po elektromobily.
mobilní telefon. Proč se vznítí a vybuchnou?
Je důležité si uvědomit, že jako každá jiná baterie, lithium-iontová baterie s sebou nese určitá rizika. I přesto, že je taková baterie rozměrově poměrně malá, mohou být následky její exploze značně tragické. Nesprávné použití a likvidace může způsobit popáleniny, otravu a znečištění životního prostředí.
Ale snad to nejhorší, co se v bytě může stát, je požár. To znamená, že každý by měl vědět, co dělat, pokud je příčinou požáru lithium-iontová baterie.
Nejprve je třeba poznamenat, že požár v baterii tohoto typu je extrémně vzácný. S největší pravděpodobností bude bobtnat a vytékat elektrolyt, ale přesto každý rok zprávy popisují případy explodujících baterií v chytrých telefonech a dalších gadgetech.
Příčiny výbuchu
Abychom pochopili, proč se lithium-iontové baterie samovolně vznítí, stojí za to připomenout školní kurz fyziky a chemie. Důvod spočívá ve zkratu mezi katodou a anodou, který zvyšuje proudovou sílu, což je jev, který zahřívá výkonový prvek. Když je teplota ohřevu v rozmezí 70-90 °C, roztavené lithium reaguje s elektrolytem.
K tomuto tématu ▼
Účinky rázové vlny a poškozující faktory
Výbušné látky se uvolňují, ale bez kyslíku k výbuchu nedochází. Správným řešením v popsané situaci by bylo rozbití trupu. Tak či onak k požáru stále dojde, ale v tomto případě se bude jednat o hoření, nikoli o výbuch. Předpokládejme, že baterie je silná. Brzy teplota stoupne na 200 °C a materiál katody se začne rozkládat a uvolňovat kyslík. Tepelný rozklad elektrolytu proces urychlí.
Nyní je čas si připomenout, že přítomnost uhlovodíků, okysličovadlo ve formě kyslíku a značka vysoké teploty jsou ideální kombinací pro výbuch.
V budoucnu se vyplatí počítat s tím, že tlaková vlna utrhne kryt bateriového prostoru nebo poškodí celé zařízení. Druhá možnost představuje vážné nebezpečí pro uživatele zařízení. Je možné, že se baterie zahřeje na teplotu 660-900 °C. Tento jev bude důkazem reakce mezi elektrolytem a grafitem a hliníkový sběrač proudu se roztaví.
Zkrat je obvykle způsoben fyzickým nárazem na baterii. Pokud se anoda a katoda při nárazu dotknou, takový výsledek spustí nevratnou reakci.
Dalším důvodem samovznícení může být banální přehřátí způsobené použitím nevhodné nabíječky nebo delším vystavením elektrospotřebiče slunci. Vlivem vysoké teploty se baterie roztahuje a rychlost chemických reakcí se výrazně zvyšuje.
Stárnutí baterie také zvyšuje riziko požáru v chytrých telefonech, tabletech a hoverboardech.
K tomuto tématu ▼
Ohnivý trojúhelník a ohnivý čtyřstěn
Nejčastěji explodují baterie, jejichž životnost již dávno vypršela. Po 4-5 letech se pouzdro a vnitřky baterie mění působením elektrolytu, a proto se baterie stává extrémně citlivou na změny teploty, vibrace, zkraty a mechanické poškození. Vlivem zkratu reagují chemikálie obsažené uvnitř baterie a tvoří plyny. Začne se zahřívat a bobtnat.
Baterie má samozřejmě ochranu: jde o speciální ventil, který se pod určitým tlakem otevře a umožní únik plynů. Někdy je ale reakční rychlost uvnitř tak velká, že dojde ke skutečné explozi baterie, při které vidíte proudy jisker. Takto se vznítí plyny při kontaktu s kyslíkem z atmosféry.
Proč explodují?
Jak dusit
Bez ohledu na to, jak moc se snažíme vyhnout nepříjemným situacím spojeným s požáry baterií, nikdo není pojištěn proti nákupu nekvalitních produktů. Pokud se potýkáte s problémem požáru baterie smartphonu, tabletu nebo hoverboardu, je nutné přísně dodržovat pravidla pro hašení požáru:
- Když se ocitnete v nepříjemné situaci, nejdůležitější je zachovat klid.
- Pokud se z elektrického spotřebiče během nabíjení začne kouřit, odpojte jej od napájení. K tomu je potřeba omezit napájení pomocí jističe na panelu nebo vytáhnout zástrčku ze zásuvky. V žádném případě se nedotýkejte hořícího zařízení!
- Zastavte přísun kyslíku, podporuje hoření. Přikryjte zařízení kastrolem nebo silnou přikrývkou.
Co dělat, když se vznítí baterie mobilního zařízení (gadgetu).
Pozor. Jakmile jednou chemická reakce v baterii začne, je nepravděpodobné, že ji bude možné zastavit. Buď se zastaví bez jakéhokoli zásahu, nebo zařízení exploduje. V každém případě stojí za to dbát na to, aby následky byly minimální:
- Pokud to okolnosti dovolí, zlikvidujte zařízení nebo baterii tam, kde hoření a výbuch nezpůsobí škodu.
- Pokud není čas na přemýšlení, zakryjte zařízení něčím, co špatně hoří a může obsahovat úlomky při výbuchu.
Důležité. K hašení čistého lithia nelze použít vodu, protože v kombinaci s ním látka tvoří výbušnou směs.
K tomuto tématu ▼
TOP 4 improvizované prostředky pro hašení požárů
Moderní baterie naštěstí nepoužívají kovové lithium v čisté formě, takže hašení vodou jim neublíží. Pokud se incident týkal nenabíjecí lithiové baterie, musíte být opatrní.
Pokud bylo zařízení připojeno k síti, první věc, kterou musíte udělat, je vytáhnout kabel ze zásuvky. Spálení baterie tak nezabráníte, ale ochráníte vás a váš byt před velkými škodami. Zkuste zařízení přenést na ohnivzdorné místo, jako je vana nebo kuchyňský dřez. Nechte jej vyhořet a vychladnout a poté jej zlikvidujte.
Práškový hasicí přístroj je nejúčinnějším prostředkem pro boj s hořící lithium-iontovou baterií. V kritické situaci však postačí jakákoli standardní protipožární opatření: hašení vodou, pískem, silnou tkaninou.
Je třeba si uvědomit, že mluvíme o malých bateriích. Hašení velkých li-ion baterií, jaké se nacházejí v elektrických vozidlech, vodou je extrémně nebezpečné kvůli prudké reakci lithia s vodou.