Что произойдет, если повредить литий-ионный аккумулятор при аварии

Литий-ионные батареи считаются надежным средством для хранения энергии и питания электрической техники. Они отличаются высокой плотностью энергии, энергоэффективностью, долговечностью. Однако, наряду со всеми этими преимуществами, они несут редкие, но серьезные угрозы для безопасности людей и оборудования. Речь идет пожарах и взрывах литиевых аккумуляторов в случае повреждения, например, прокола. Возможно, вы читали о таких случаях в новостях. Давайте рассмотрим потенциальные риски и выясним, что же делать, если вы попали в аварию и повредили литий-ионную батарею.

Как холодная погода влияет на литий-ионные аккумуляторы

Возгорания литиевых батарей

Пробитие ячейки литий-ионного аккумулятора вызывает химические реакции с выделением тепла, что может привести к воспламенению электролита. Выделяемое тепло способно повредить соседние ячейки, что приведет к цепной реакции – этот процесс называется тепловым разгоном. Наихудшие результаты теплового разгона – пожары и взрывы.

Опасные испарения

При нарушении целостности аккумуляторной ячейки электролит вытекает наружу. При его горении могут выделяться ядовитые пары, например, пары плавиковой кислоты и смертельно опасный угарный газ. Эти вещества представляет опасность для жизни тех, кто ими дышит. Кроме того, пары плавиковой кислоты способны причинить болезненные ожоги.

Какие типы Li—Ion аккумуляторы устойчивы к проколам

Однако не литий-ионные батареи одинаково опасны при пробитии. На устойчивость к проколам влияют химсостав и конструкция ячеек. Из шести основных типов литиевых аккумуляторов (по химическому составу), самыми безопасными считаются литий-железо-фосфатные (LiFePO4, LFP). У них меньшая плотность энергии, низкое сопротивление и высокий порог теплового разгона.

Кроме того, нужно учитывать типы конструкции литий-ионных элементов:

Пакетные элементы легче всего пробить или раздавить, поскольку их аноды, катоды и другие компоненты помещены в чехол из ламинированной фольги. Естественно, они слабо защищены от физических воздействий.
Призматические элементы защищены жесткой металлической или пластиковой оболочкой. Тем не менее, если оболочка тонкая и пластиковая, то она относительно легко прокалывается из-за большой площади плоской поверхности.
Цилиндрические элементы похожи на обычные, только крупные батарейки. Аноды и катоды находятся в тонких, скрученных листах, упакованных в металлический цилиндр. Проколоть их сложнее, однако в случае повреждения опасность теплового разгона выше, поскольку плотность укладки элементов выше.

Эволюция литий-ионных элементов

Итак, не существует литий-ионной батареи, полностью защищенной от внешнего повреждения. Для улучшения защиты нужно укладывать ее в прочный стальной поддон.

Что делать при повреждении литиевой батареи

При повреждении литиевого аккумулятора немедленно оцените ситуацию и примите меры предосторожности. Если ячейки пакетные или не LiFePO4, то немедленно отойдите подальше, поскольку реакция может быть бурной. Оградите опасное место и, при необходимости, предупредите пожарную службу. Если через 24 часа возгорания не произошло или небольшой пожар был локализован, то смело извлекайте батарею из оборудования.

Если вы каким-то образом прокололи цилиндрический или призматический элемент LiFePO4, то ситуация менее чрезвычайная. Как можно скорее извлеките поврежденный аккумулятор из оборудования и поместите туда, где огонь не сможет распространиться в случае возгорания.

Небольшое возгорание литиевой батареи можно потушить огнетушителями с зарядами с зарядами класса ABC, ABCE, поскольку горение жидкого электролита относится к пожару класса B.

Как очистить налет на клеммах аккумулятора

Как безопасно утилизировать поврежденную Li-Ion батарею

Нельзя просто выбросить ее в мусорное ведро или на свалку. Даже если она первоначально не получила серьезных повреждений, она может получить их в процессе сбора или транспортировки мусора. Это подвергает риску других людей. Информацию по утилизации читайте в руководстве пользователя оборудования или самой батареи. Уточните у производителя, можно ли вернуть его продукт для переработки. Далеко не все центры переработки отходов принимают поврежденные литий-ионные аккумуляторы.

Сравнение опасности со свинцовыми АКБ

Хотя опасность повреждения записывают в недостатки литий-ионной технологии, повреждение свинцово-кислотных батарей тоже опасно. При их разрушении происходят утечки агрессивного электролита, что приводит к химическим ожогам, коррозии и повреждению оборудования. При серьезном физическом воздействии, свинцовые пластины могут соприкоснуться друг с другом и создать короткое замыкание, что приводит к чрезмерному нагреву. В итоге также может случиться возгорание или выделение легковоспламеняющегося сероводорода.

Вооружившись знаниями, вы можете смело использовать любые аккумуляторные батареи.

Материалы сайта не подлежат использованию кем-либо, в какой бы-то ни было форме, включая воспроизведение, распространение, переработку, не иначе как с письменного разрешения редакции Forklift.Blog. Использование материалов сайта без разрешения его владельца является нарушением авторских прав и преследуется по закону.

Темы этой статьи:

Тяговые АКБ

Литий-ионные АКБ

Автор статьи: Энергинский К.А.
Специалист по аккумуляторной технологии
Автор-эксперт в области литий-ионных аккумуляторов

Опубликовано: 15 октября 2024