Чи може літієва батарея спалахнути, коли вона не використовується?

Літієві батареї стали серцем сучасних технологій — від смартфонів і ноутбуків до електромобілів і накопичувачів відновлюваної енергії. Вони пропонують високу щільність енергії, довший термін служби та вражаючу надійність. Однак занепокоєння щодо пожеж літієвих батарей викликало важливі питання безпеки.

Одним із найпоширеніших занепокоєнь користувачів є: чи може літієва батарея спалахнути, навіть коли вона не використовується? Коротка відповідь – так – за певних умов це можливо. Хоча літієві батареї розроблені з кількома шарами безпеки, різні фактори можуть спровокувати займання батареї, навіть коли пристрій не використовується. У цій статті ми розглянемо, чому це відбувається, що це викликає та як ефективні стратегії запобігання займанню батареї можуть запобігти таким ризикам.

Розуміння природи літієвої батареї

A Літієва батарея — це не просто елемент живлення; це складна хімічна система. Усередині неї знаходяться електроди (анод і катод), сепаратор і електроліт, який дозволяє іонам рухатися між ними. Ця хімічна взаємодія забезпечує ефективне зберігання та вивільнення енергії, але також створює потенційні небезпеки, коли щось піде не так.

Роль хімії літію

Літій має високу реакційну здатність. Хоча ця реакційна здатність робить літієві акумулятори потужними, вона також робить їх чутливими до пошкоджень, температури та коливань напруги. Якщо внутрішня структура акумулятора порушена — наприклад, через фізичні пошкодження, виробничі дефекти або вплив екстремальних температур — це може призвести до явища, відомого як тепловий втеча.

Тепловий вихор відбувається, коли внутрішня температура неконтрольовано підвищується, що призводить до займання літієвої батареї або навіть вибуху. Цей процес може розпочатися навіть тоді, коли батарея не використовується, залежно від її стану та навколишнього середовища.

Чи може літієва батарея спалахнути під час простою?

Це може здатися дивним, але займання літієвої батареї справді може статися, навіть коли батарея активно не живить пристрій. Ось чому:

1. Внутрішні короткі замикання

Однією з найпоширеніших причин займання літієвих акумуляторів під час простою є внутрішнє коротке замикання. Це може статися через виробничі дефекти, проколи або деградацію сепаратора. Навіть коли він не використовується, пошкоджений сепаратор може дозволити іонам літію неконтрольовано текти, нагріваючи елемент всередині.

2. Перезаряджання або неправильне зберігання

Неправильні методи заряджання або занадто тривале повністю заряджання літієвої батареї можуть дестабілізувати її хімічний склад. Цей ризик зростає при зберіганні в гарячому або вологому середовищі. З часом може накопичуватися внутрішній тиск, що призводить до витоку газу або затримки займання, що призводить до пожежі батареї.

3. Фізичні пошкодження

Навіть незначні вм'ятини або тріщини на корпусі акумулятора можуть пошкодити внутрішні шари. Фізично пошкоджений акумулятор може не одразу проявляти ознаки несправності, але нестабільність може повільно прогресувати, аж поки не спричинить несподіване займання літієвої батареї.

4. Старіння та погіршення стану

Як і всі компоненти, літієві батареї з часом деградують. Електроліт може руйнуватися, а внутрішній опір може збільшуватися. Зі старінням батареї її здатність підтримувати хімічний баланс зменшується, що підвищує ризик займання батареї навіть під час її простого зберігання.

Наскільки поширені пожежі літієвих батарей?

Хоча заголовки новин часто посилюють небезпеку, варто зазначити, що пожежі літієвих батарей трапляються відносно рідко порівняно з кількістю батарей, що використовуються у світі. Мільярди елементів безпечно працюють щодня в будинках, на фабриках та в транспортних засобах. Однак, коли пожежа літієвої батареї все ж трапляється, вона, як правило, є серйозною та важкою для гасіння через природу літієвих реакцій.

Ось чому запобігання пожежам акумуляторів стало головною сферою уваги виробників та інженерів з безпеки. Від передових систем керування акумуляторами (BMS) до конструкцій теплового захисту, галузь постійно працює над тим, щоб зробити літієві акумулятори безпечнішими, ніж будь-коли.

Що спричиняє займання літієвої батареї під час зберігання?

1. Тепловий розгін через внутрішні несправності

Коли Якщо літієва батарея виходить з ладу, вона може надмірно нагріватися, що запускає самопідтримувальну реакцію. Це називається тепловим розгоном. Після запуску зупинити її без зовнішніх систем охолодження або пожежогасіння практично неможливо, що робить ліквідацію пожежі в батареї критично важливою для складів зберігання та зарядних станцій для електромобілів.

2. Умови навколишнього середовища

Висока температура навколишнього середовища, вологість або прямі сонячні промені можуть прискорити хімічну нестабільність літієвих батарей, що зберігаються. Місце зберігання з поганою вентиляцією може додатково затримувати тепло, збільшуючи ймовірність самозаймання.

3. Забруднене виробництво

Навіть мікроскопічні домішки внаслідок неналежного виробничого процесу можуть з часом призвести до коротких замикань. Саме тому виробники преміальних акумуляторів запроваджують суворий контроль якості, щоб зменшити ризик займання літієвих акумуляторів.

Ефективні стратегії пом'якшення пожежі в акумуляторах

Щоб запобігти пожежонебезпечним ситуаціям з непрацюючими акумуляторами, рекомендується вжити кількох проактивних заходів:

1. Правильно зберігайте батарейки

Зберігайте літієві батареї в прохолодному, сухому місці, подалі від прямих сонячних променів та легкозаймистих матеріалів. Ідеальна температура зберігання – від 15°C до 25°C. Уникайте залишати їх у транспортних засобах, на горищах або у спекотних складах.

2. Використовуйте безпечні методи заряджання

Завжди використовуйте рекомендований зарядний пристрій та уникайте перезаряджання. Якісні зарядні пристрої мають захист від перевантаження по струму та перегріву, що допомагає зменшити ризик займання акумулятора.

3. Регулярно перевіряйте

Перед зберіганням перевірте акумулятори на наявність здуття, протікання або вм'ятин. Утилізуйте пошкоджені елементи належним чином, скориставшись сертифікованими програмами переробки, щоб запобігти неочікуваному займанню.

4. Впроваджуйте системи ліквідації наслідків пожежі в акумуляторах

Для промислового використання або У комерційних приміщеннях встановлення систем пожежогасіння акумуляторів, таких як вогнестійкі корпуси, датчики температури або засоби автоматичного пожежогасіння, є надзвичайно важливим. Ці системи виявляють аномальні рівні тепла та швидко реагують, щоб запобігти пожежі літієвої батареї від поширення.

5. Використовуйте системи керування батареями (BMS)

Надійна система управління акумуляторами (BMS) контролює напругу, температуру та струм. Вона автоматично відключає несправні елементи, щоб запобігти тепловому виходу та перезаряду, тим самим відіграючи ключову роль у запобіганні пожежі акумулятора.

6. Використовуйте надійні, високоякісні батареї, коли це можливо.

Варто рекомендувати такі акумулятори, як ACE. Виберіть ACE за світове визнання у розробці високопродуктивних, довговічних та енергоефективних літій-іонних акумуляторів і систем накопичення енергії, що сприяють сталому майбутньому з мінімальним викидом вуглецю.

Що робити, якщо літієва батарея загорілася

Якщо сталося займання літієвої батареї, безпека є головним пріоритетом. Ось кроки, які слід виконати:

• Негайно евакуюйте приміщення. Токсичні випари можуть бути шкідливими.
• Не використовуйте воду. Літій бурхливо реагує з водою. За наявності використовуйте вогнегасник класу D.
• Викличте служби екстреної допомоги. Вони мають спеціальну підготовку з ліквідації загоряння літієвих батарей.
• Дайте акумулятору охолонути. Навіть після гасіння пожежі можливе повторне займання, тому тримайте акумулятор ізольованим, доки він не стане повністю безпечним.

Міфи про займання літієвих батарей

Міф 1: Загоряються лише дешеві батарейки

Хоча низькоякісні акумулятори частіше виходять з ладу, навіть високоякісні літієві акумулятори можуть спалахнути внаслідок надмірного неправильного використання або пошкодження. Різниця полягає в тому, наскільки добре системи безпеки справляються з такими умовами.

Міф 2: Повністю розряджений акумулятор цілком безпечний

Навіть коли розряджений, літієвий акумулятор все ще містить реактивні матеріали. Неправильне поводження з ним або його розчавлювання все одно може спричинити займання акумулятора.

Міф 3: Зберігання батарейок у морозильній камері запобігає пожежі

Ця застаріла порада насправді може спричинити конденсацію всередині акумулятора, що збільшує ймовірність коротких замикань, а не запобігає їм.

Майбутнє безпечніших літієвих батарей

Як Накопичення енергії продовжує розвиватися, дослідники розробляють твердотільні літієві батареї — технологію, призначену для усунення легкозаймистих рідких електролітів. Ця інновація може значно зменшити ризик займання літієвих батарей.

Крім того, системи керування акумуляторами на базі штучного інтелекту покращують моніторинг у режимі реального часу, дозволяючи видавати прогнозовані сповіщення про безпеку, які є частиною розширений системи запобігання пожежам акумуляторів.

Від електромобілів до мереж відновлюваної енергії – мета зрозуміла: створення розумніших, безпечніших та надійніших літієвих акумуляторів, які забезпечують енергію без компромісів.

Висновок: Краще запобігти, ніж вимирати

Отже, чи може літієва батарея спалахнути, коли вона не використовується? Так, може, але шанси мінімальні за умови правильного поводження, зберігання та обслуговування. Найкращий захист – це обізнаність та профілактика.

Завдяки належному поводженню, безпечному зберіганню та ефективним стратегіям запобігання пожежам акумуляторів, користувачі та промисловість можуть продовжувати насолоджуватися потужністю та ефективністю літієвих акумуляторів без побоювань. Зрештою, інновації та безпека повинні йти пліч-о-пліч для справді сталого енергетичного майбутнього.

Пов’язана стаття:

Як загасити пожежу літієвої батареї?