...
Ризики вибуху літієвих батарей, причини, запобігання та реагування

Вибух літієвої батареї: ризики, причини, запобігання та реагування

У жовтні 2024 року на заводі з переробки літієвих батарей у штаті Міссурі, США, стався вибух, який викликав широке занепокоєння з приводу Безпека літій-іонних акумуляторів. У той же час, кількість пожеж, пов'язаних з літієвими батареями, також зростає в усьому світі. Наприклад, кількість пожеж літієвих батарей у Новій Зеландії за рік зросла на 17%.

Ці аварії не лише спричинили величезні економічні збитки, але й становлять серйозну загрозу життю та майну людей. У цій статті ми розглянемо причини та потенційні ризики вибух літієвої батареї глибоко, а також передбачити заходи запобігання та реагування для підвищення обізнаності громадськості про безпеку.

Зміст
</img
YouTube_play_button_icon_(2013–2017).svg

Аналіз випадків вибуху літієвих батарей

Вибух на заводі з переробки літієвих батарей у штаті Міссурі, США

Час: 30 жовтня 2024 року
Місцезнаходження: Фредеріктаун, штат Міссурі, США
Блок: Завод з переробки літієвих батарей Critical Mineral Recovery
Втрати: Фабрика повністю згоріла, економічні збитки були величезними, а в річці нижче за течією загинула велика кількість риби
Аналіз причин: Завод з переробки переробляє велику кількість відпрацьованих літієвих батарей (дослідити як переробити літієві батарейки), які можуть мати такі проблеми, як старіння батареї, пошкодження або неправильна експлуатація, що може призвести до теплового випромінювання та вибуху.

Вибух електровелосипеда в районі Хайдянь, Пекін

Час: Жовтень 2024
Місцезнаходження: Житловий квартал у районі Хайдянь, Пекін
Втрати: загорівся та вибухнув електровелосипед, на щастя, обійшлося без жертв
Аналіз причин: Причиною може бути некваліфікована якість акумуляторів електровелосипедів, перезарядка (перенапруга), перевантаження (перенапруга), перегрів (перенапруга), перевантаження (перенапруга) перезаряд акумулятора) або старіння ліній.
У світі зростає кількість пожеж, пов'язаних з літієвими батареями

Сплеск пожеж від літієвих батарей у Новій Зеландії

Час: протягом останнього року
Темпи зростання: 17%
Аналіз причин: Неправильна експлуатація під час заряджання, зберігання та поводження, а також широкий спектр задіяного обладнання (дрони, електровелосипеди, автомобілі тощо).

Ці випадки показують, що вибухи і пожежі літієвих батарей є універсальними і різноманітними, охоплюючи різні ланки, такі як виробництво, переробка і використання, включаючи електромобілі, побутову електроніку та інше обладнання.

Аналіз причин вибуху літієвих батарей

Причини вибуху літієвих батарей складні і різноманітні, але в кінцевому підсумку всі вони пов'язані з тепловим витоком всередині батареї (знайти літій-іонний акумулятор з тепловим розрядом). Ось деякі з основних причин:

Хімічні властивості самої батареї

  • Висока щільність енергії: Щільність енергії літієвих батарей (дослідити щільність енергії батареї) набагато вища, ніж у інших батарей, а це означає, що коли відбудеться тепловий розгін, вивільниться велика кількість теплової енергії, що прискорить реакцію і спричинить вибух.
  • Активні хімічні властивості: Металевий літій має активні хімічні властивості і легко вступає в реакцію з киснем, водою та іншими речовинами з утворенням тепла і газу.
  • Легкозаймистий органічний електроліт: Літієві батареї використовують органічні електроліти, які є легкозаймистими та летючими і швидко згоряють при високій температурі або короткому замиканні.

Неправильне використання

  • Завищена вартість: Перезаряд призведе до зміни структури матеріалу позитивного електрода, розкладання електроліту, виділення великої кількості газу, підвищення внутрішнього тиску і, врешті-решт, до вибуху.
  • Перерозрядка: Надмірний розряд призведе до хімічних побічних реакцій всередині акумулятора, що вплине на його продуктивність і термін служби, а також може призвести до виділення газу, що може стати причиною вибуху.
  • Робота з перевантаженням по струму: Надмірний струм призведе до внутрішнього нагрівання акумулятора, прискорить хімічні побічні реакції та підвищить ризик вибуху.
  • Висока температура, низька температура або вологе середовище: Екстремальні умови прискорюють старіння акумулятора і знижують його стабільність та безпеку.
  • Пошкодження від зовнішньої сили: Зовнішні сили, такі як екструзія та прокол, можуть пошкодити структуру акумулятора, що призведе до короткого замикання та теплового витоку.
Основні причини вибухів літієвих батарей

Дефекти виробництва акумуляторів

  • Змішування домішок: Домішки, що потрапили в процесі виробництва, можуть спричинити внутрішнє коротке замикання.
  • Нерівномірне покриття електродів: Нерівномірне покриття електродів впливає на ефективність заряджання та розряджання акумулятора і збільшує ризик перегріву.
  • Пошкоджена діафрагма: Діафрагма є ключовим компонентом, що запобігає прямому контакту між позитивним і негативним електродами. Пошкодження призведе до короткого замикання.

Інші причини

  • Невідповідність зарядного пристрою: Використання невідповідного зарядного пристрою може призвести до перезарядки або перевантаження по струму.
  • Невідповідність комірки та плати захисту: Невідповідність елемента та плати захисту може призвести до несправності функції захисту.
  • Складання з неповноцінних відбракованих елементів: Використання неповноцінних клітин значно підвищить ризики для безпеки.
  • Внутрішнє коротке замикання акумулятора: Коли позитивний і негативний електроди акумулятора з'єднані між собою ненормальним шляхом з дуже низьким опором, тобто коли ми часто говоримо про коротке замикання, всередині акумулятора буде генеруватися дуже великий струм і тепло. Вироблене тепло і надмірне виділення електричної енергії не тільки завдадуть серйозної шкоди терміну служби акумулятора, але і для літієвих батарей, виготовлених з герметичної упаковки, всередині буде створюватися певний тиск, що призведе до раптового підвищення внутрішнього тиску акумулятора, а оскільки хімічні властивості іонів літію дуже активні, оболонка в кінцевому підсумку лопне і згорить.

Передчуття вибуху літієвої батареї

Які ознаки вибуху літієвих батарей

Якщо вчасно виявити ознаки вибуху літієвої батареї, можна виграти дорогоцінний час для втечі та ліквідації наслідків. Нижче наведено деякі загальні ознаки:

  • Батарейне опалення: Температура батареї продовжує зростати, перевищивши 65°C і продовжує зростати.
  • Деформація акумулятора: Оболонка акумулятора або окремий елемент демонструє очевидне розширення і деформацію (розуміння того, що таке розширення і деформація). роздутий акумулятор).
  • Витік електроліту: Електроліт акумулятора витікає назовні через ущільнення або з'єднання.
  • Подразнюючий запах: Батарея видає дратівливий запах, який може бути викликаний газом, що утворюється при розкладанні електроліту.
  • Ненормальний струм і напруга: Система моніторингу акумулятора виявляє аномальні коливання струму, напруги або внутрішнього опору.

Заходи протидії пожежі літієвих батарей

Як боротися з пожежами літієвих батарей

Правильно користуйтеся вогнегасниками

Перший вибір для гасіння пожежі: Вода є першим вибором для екстреної ліквідації пожежі літієвої батареї, яка може ефективно знизити температуру батареї і запобігти поширенню теплового витоку (дослідити пожежогасіння літієвих батарей).

На допомогу приходять порошкові вогнегасники: Сухі порошкові вогнегасники можуть загасити навколишнє полум'я, але не можуть ефективно запобігти тепловому розряду літієвих батарей.
Перед поливом від'єднайте блок живлення від мережі: Якщо літієва батарея підключена до мережі змінного струму і загорілася, обов'язково відключіть її від мережі перед поливом, щоб запобігти ураженню електричним струмом і вторинному загорянню.

Безпечна евакуація

  • Зберігайте спокій.: Якщо ви виявили, що літієва батарея горить або вибухнула, зберігайте спокій і швидко оцініть пожежу та навколишнє середовище.
  • Своєчасна евакуація: Негайно евакуюйтеся в безпечне місце і викличте пожежну сигналізацію.
  • Уникайте вдихання диму: Прикрийте рот і ніс вологим рушником, щоб запобігти вдиханню токсичного диму.

Заходи для запобігання вибуху літієвої батареї

Як запобігти вибуху літієвих батарей
  • Обирайте кваліфіковані продукти: Обирайте літієві батареї від перевірених виробників: Купуйте фірмові літієві батареї з гарантією.
  • Уникайте придбання некваліфікованої продукції: Категорично забороняється купувати некваліфіковані електромобілі та аксесуари.
  • Використовуйте зарядний пристрій правильно: Використовуйте оригінальний зарядний пристрій: Використовуйте зарядний пристрій, який відповідає технічним характеристикам акумулятора.
  • Уникайте завищених цін: Вчасно відключайте зарядний пристрій після повного заряджання, щоб уникнути тривалого заряджання.
  • Уникайте пошкоджень від зовнішніх сил: Уникайте здавлювання та проколів: Під час використання уникайте серйозних пошкоджень або пошкодження акумулятора.
  • Запобігання впливу високих температур: Не піддавайте акумулятор впливу високих температур, наприклад, в автомобілі під прямими сонячними променями.
  • Надійне сховище: Уникайте вологого середовища: Зберігати в сухому і провітрюваному місці, подалі від вологого середовища.
  • Уникайте високих температур: Не зберігайте акумулятор у місцях з високою температурою.
  • Регулярні перевірки: Перевірте зовнішній вигляд акумулятора: Регулярно перевіряйте, чи немає в акумуляторі ненормальних станів, таких як деформація або протікання.
  • Перевірте зарядний пристрій: Перевірте, чи зарядний пристрій працює належним чином і чи не старіє з'єднувальний дріт.

Запобіжні заходи для безпечного використання електровелосипедів

Щоб запобігти пожежі та забезпечити безпеку людей і майна, користувачі повинні суворо дотримуватися наведених нижче правил під час паркування, заряджання або модифікації електровелосипедів. Категорично забороняється виконувати наступні дії, пов'язані з підвищеним ризиком:

Без несанкціонованих модифікацій

Не змінюйте батареї, електропроводку та не встановлюйте додаткові пристрої, такі як аудіосистеми або освітлення, без відповідного дозволу. Ці зміни можуть легко призвести до перевантаження ланцюга, короткого замикання та пожежі.

Ніякого незаконного паркування

Електровелосипеди не можна паркувати в житлових будинках, підземних гаражах, підвалах або напівпідвалах, які не мають належного протипожежного відокремлення, нагляду та протипожежних заходів. Неправильне паркування збільшує ризик серйозних пожеж.

Запобіжні заходи для безпечного використання електровелосипедів

Зарядка без "літаючого дроту"

Заряджати електровелосипеди саморобними методами суворо заборонено. Це включає в себе прокладання дротів через вікна або громадські місця, встановлення несанкціонованих розеток або використання невідповідних пристроїв для зарядки. Такі дії становлять серйозну пожежну та електричну небезпеку.

Ніякого тривалого заряджання або заряджання без нагляду

Не заряджайте автомобіль протягом тривалого часу, особливо на ніч або без нагляду. Якщо в цей час акумулятор або проводка вийдуть з ладу, це може призвести до перегріву, пожежі або навіть вибуху.

Не заряджати поблизу легкозаймистих матеріалів

Завжди заряджайте електровелосипеди подалі від легкозаймистих або горючих матеріалів, таких як дерев'яні конструкції, пінопласт, картонні коробки, фарба та паливо. Одна іскра або несправність акумулятора може спричинити велику пожежу.

Заборонено заряджати в недозволених місцях

Категорично забороняється заряджати електровелосипеди в громадських місцях, таких як фойє будівель, сходові клітки, евакуаційні виходи, надземні переходи або аварійні виходи в житлових будинках або місцях скупчення людей. Крім того, не можна знімати акумулятори і заносити їх для зарядки в приміщення, оскільки це також становить серйозну пожежну небезпеку.

Висновок

Вибух літієвої батареї - це складна проблема безпеки, що включає в себе безліч аспектів, таких як характеристики самої батареї, умови використання та якість виробництва. Покращення обізнаності громадськості про ризики безпеки літієвих батарей, вжиття ефективних превентивних заходів та оволодіння правильними методами реагування є ключем до зменшення кількості нещасних випадків з літієвими батареями. Спільними зусиллями державного нагляду, корпоративної відповідальності, участі громадськості тощо ми можемо мінімізувати ризики, пов'язані з вибухами літієвих батарей, і захистити життя та майно людей.
Зображення Chase Wu
Чейз Ву
Чейз - галузевий експерт і незалежний аналітик, що спеціалізується на системах заміни батарей для електричних дво- і триколісних транспортних засобів. Його експертиза охоплює технології літій-іонних акумуляторів, інтелектуальну інфраструктуру для заміни батарей та застосування електромобілів, з особливим акцентом на реальному впровадженні, динаміці ринку та довгостроковому розвитку галузі.
Всі публікації
Пов'язана публікація