DENIOS Sp z.o.o
ul. Słoneczna 26
05-816 Michałowice

Tel.: 22 279 40 00
Fax: 22 279 40 01
E-Mail: info@denios.pl
Internet: www.denios.pl

Niebezpieczeństwa przy obchodzeniu się z bateriami litowo-jonowymi

Ze względu na swoją konstrukcję, baterie litowe niosą ze sobą zwiększony potencjał ryzyka - związane z nimi zagrożenia pożarowe mogą dotyczyć każdego przedsiębiorstwa handlowego. W tym artykule przyjrzymy się szczegółowo potencjalnym zagrożeniom związanym z obsługą litowych urządzeń magazynujących energię.

Technologia, która stanowi zagrożenie pożarowe?

Akumulatory litowo-jonowe są stosunkowo młodą technologią. Jednak od momentu wprowadzenia na rynek na początku lat 90-tych wywarły one trwały wpływ na rynek magazynowania energii i stopniowo wypierają stare technologie. Dzisiaj nie można sobie wyobrazić naszego codziennego życia bez baterii litowych - i nie bez powodu: są one szczególnie małe, a jednocześnie bardzo wydajne i dlatego są interesujące dla szerokiej gamy zastosowań. Nie tylko smartfony i tablety czerpią energię z baterii litowych, odgrywają one również ważną rolę w dziedzinie elektromobilności. Litowe systemy magazynowania energii zdobywają tu punkty między innymi dzięki wysokiej gęstości energii przy niskiej masie własnej i szybkim ładowaniu.

Druga strona medalu: ciągle słyszymy o niebezpiecznych incydentach związanych z bateriami litowo-jonowymi. W 2017 r. na pierwsze strony gazet trafił pożar parkingu w Hanowerze - jego przyczyną był akumulator roweru elektrycznego. W 2018 roku mężczyzna z Hamburga zginął, gdy eksplodowała ładowarka do baterii. Nie ma wątpliwości: eksplozje i pożary akumulatorów litowo-jonowych mogą mieć katastrofalne skutki, powodując kosztowne szkody następcze lub, w najgorszym przypadku, kosztując życie ludzkie. Dlatego nie tylko w przypadku osób prywatnych, ale przede wszystkim firm, pojawia się pilne pytanie, jak obchodzić się z nimi i przechowywać je w możliwie najbezpieczniejszy sposób. Ponieważ faktem jest, że § 5 ArbSchG zobowiązuje pracodawców do identyfikacji i oceny zagrożeń oraz do wdrożenia odpowiednich środków ochronnych.

Wysokie standardy bezpieczeństwa dla produktów seryjnych

Przy dzisiejszych standardach produkcji, baterie litowe są uważane za stosunkowo bezpieczne. Z reguły przed wprowadzeniem produktów (serii) na rynek producent przeprowadza różne testy bezpieczeństwa. Na przykład litowe urządzenia magazynujące energię mogą być przewożone tylko wtedy, gdy dostępne jest świadectwo badania zgodne z normą UN 38.3. Aby uzyskać ten certyfikat, należy pomyślnie przejść szereg serii testów, w których akumulatory są sprawdzane w różnych warunkach transportowych. Należą do nich:

  • Symulacja wysokości
  • Badanie termiczne
  • Wibracje
  • Dmuchanie
  • Zewnętrzne zwarcie
  • Próba udarności / zgniatania
  • Przeciążenie
  • Wymuszone rozładowanie

Ponieważ podczas takich testów akumulatory mogą być obciążone ponad miarę, odbywają się one przy zachowaniu szczególnych środków ostrożności. Wielu z naszych klientów przeprowadza również własne serie testów, np. w celu sprawdzenia bezpieczeństwa akumulatorów w połączeniu z ich produktami. W tym celu wykorzystują systemy pomieszczeń technicznych DENIOS jako bezpieczne środowisko testowe.

Aby zwiększyć bezpieczeństwo baterii litowo-jonowych, producenci mogą wyposażyć je w różne urządzenia zabezpieczające już na poziomie ogniw. Jeśli w ogniwie stosowany jest np. łatwopalny elektrolit, można dodać dodatki uniepalniające, aby zapewnić lepszą ochronę. Skutecznym środkiem może być również odporna na zderzenia obudowa akumulatora w odpornej na korozję obudowie z pianką ognioodporną.

Ucieczka termiczna

Niemniej jednak, należy zachować szczególną ostrożność przy obchodzeniu się z bateriami litowo-jonowymi - ponieważ raz po raz dochodzi do niebezpiecznych pożarów. Kiedy coś się dzieje, konsekwencje są często druzgocące. Niebezpieczeństwo wynika z konstrukcji samego akumulatora. Gdy materiały o dużej gęstości energetycznej i wysoce łatwopalne elektrolity spotykają się ze sobą, tworzą dosłownie mieszaninę niebezpieczną dla ognia. Szczególnie niebezpieczna staje się sytuacja, gdy bateria litowa w sposób niekontrolowany uwalnia zgromadzoną energię. Jak tylko wytworzone ciepło przekroczy temperaturę topnienia separatora, dochodzi do niekontrolowanej reakcji łańcuchowej, czyli do strasznego "ucieczki termicznej".

Wysoka energia cieplna prowadzi początkowo do odparowania cieczy elektrolitycznej, co generuje dodatkowe ciepło i palne gazy. Jeśli ciśnienie wzrośnie powyżej pewnego punktu, uwalniają się gazy palne, które tworzą z powietrzem mieszaninę łatwopalną - na zewnątrz akumulatora powstają płomienie. Nawet wyczerpanie cieplne tylko jednego ogniwa wystarczy, aby nagrzać sąsiednie ogniwa bloku baterii do tego stopnia, że dojdzie do gwałtownej reakcji łańcuchowej. Po uruchomieniu tego procesu wystarczy kilka minut, aby bateria zaczęła się wybuchowo palić. Takie pożary baterii litowo-jonowych są trudne do opanowania, a ogień szybko się rozprzestrzenia. Straż pożarna często musi chronić tylko sąsiednie obszary.

Najczęstsze przyczyny pożarów

W normalnych warunkach pracy, stosowanie baterii litowych jest uważane za bezpieczne. Ale według VDE jest to prawdą tylko wtedy, gdy wszyscy obchodzą się z nimi prawidłowo. Nieprawidłowe obchodzenie się lub przechowywanie akumulatorów litowo-jonowych może stanowić poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa. Nie zawsze da się od razu wykluczyć wady techniczne w fabryce.

Te 3 rzeczy są szczególnie niebezpieczne:

Przeciążenie elektryczne

Uszkodzenia mechaniczne

Przeciążenie termiczne

Przeciążenie elektryczne

Typowe ryzyko związane z bateriami litowymi jest dość powszechne: ładowanie i rozładowywanie. Do przeciążenia elektrycznego może dojść z wielu powodów, np. w wyniku zastosowania niewłaściwej ładowarki. Pożar może jednak powstać również w wyniku głębokiego wyładowania. Jeśli baterie litowo-jonowe nie są używane przez dłuższy czas, mogą się całkowicie rozładować. Niewłaściwe warunki przechowywania - na przykład przechowywanie poza temperaturą przechowywania zalecaną przez producenta - mogą sprzyjać temu efektowi. W tym przypadku ciecz elektrolityczna ulega rozkładowi, co prowadzi do powstania wysoce łatwopalnych gazów. Jeśli następnie podjęta zostanie próba ponownego naładowania głęboko rozładowanych ogniw litowo-jonowych, dostarczona energia nie będzie mogła zostać prawidłowo przetworzona ze względu na brak płynu elektrolitycznego. Może to doprowadzić do zwarcia lub pożaru.

Uszkodzenia mechaniczne

Podczas pracy z akumulatorami litowo-jonowymi zawsze istnieje pewne ryzyko ich uszkodzenia. Zderzenia z jadącymi pojazdami, upadek na twarde podłoże lub zgniecenie w niewłaściwych warunkach przechowywania to tylko kilka przykładów uszkodzeń mechanicznych. Jeśli w wyniku tego ogniwa zostaną zdeformowane, może to doprowadzić do wewnętrznych zwarć i pożaru baterii. Nie można też w 100% wykluczyć zanieczyszczeń podczas produkcji samych komórek. W rzadkich przypadkach cząsteczki, które omyłkowo dostaną się do komórki podczas produkcji, mogą z czasem uszkodzić ją od wewnątrz. Również w tym przypadku może dojść do zwarć wewnętrznych.

Przeciążenie termiczne

Zewnętrzne źródła ciepła lub energii mogą rozgrzać baterie litowe i w ten sposób doprowadzić do pożaru z powodu przeciążenia termicznego. Typowymi źródłami zagrożenia są np. otwarty ogień, gorące części maszyn lub składowanie pod bezpośrednim działaniem promieni słonecznych.

Ogólnie rzecz biorąc:

Potencjalne zagrożenie związane z bateriami litowo-jonowymi wzrasta, im więcej energii mogą one zmagazynować i im większa jest ich ilość. To, jak również indywidualne warunki operacyjne i strukturalne, procesy i organizacyjne warunki brzegowe należy zawsze oceniać indywidualnie w ramach oceny ryzyka.

Chętnie udzielimy Ci porady!

Czy to przez telefon, e-mail, czy też osobiście w siedzibie Państwa firmy - chętnie pomożemy i doradzimy. Skontaktuj się z nami.

Fachowe doradztwo 22 279 40 00

Artykuły powiązane

Świat produktów

Baterie litowe: Uwzględnij ryzyko!

Potencjalne niebezpieczeństwo podczas pracy z bateriami litowymi jest bardzo duże. Dla Państwa bezpieczeństwa oferujemy kompleksowy program specjalny. Bez względu na to, czy chcą Państwo bezpiecznie przechowywać, ładować, testować czy transportować litowe urządzenia magazynujące energię.

Kontynuuj czytanie
Infografika

Baterie litowe: środki zapobiegające uszkodzeniom

Przechowywanie akumulatorów litowo-jonowych stawia wiele firm przed dylematem. Do tej pory nie ma żadnych regulacji prawnych, które mogłyby je ukierunkować. Określenie i wdrożenie odpowiednich środków należy zatem do samych przedsiębiorstw. Nasza infografika przedstawia odpowiednie środki bezpieczeństwa dla różnych klas energetycznych akumulatorów oraz 5 zasad bezpieczeństwa, których należy bezwzględnie przestrzegać.

Kontynuuj czytanie
Artykuł

Gaszenie pożarów baterii litowych

Pożary baterii litowo-jonowych są uważane za bardzo trudne do zwalczania. Co należy zrobić, gdy wybuchnie pożar? W tym artykule dowiesz się, co możesz zrobić, aby ugasić pożar i na jakie zagrożenia musisz uważać.

Kontynuuj czytanie
Artykuł

Niebezpieczeństwa przy obchodzeniu się z bateriami litowo-jonowymi

Ze względu na swoją konstrukcję baterie litowe stwarzają zwiększony potencjał zagrożenia - związane z nimi ryzyko pożaru może dotyczyć każdego przedsiębiorstwa handlowego. W tym artykule szczegółowo omawiamy potencjalne zagrożenia związane z obchodzeniem się z litowymi urządzeniami magazynującymi energię.

Kontynuuj czytanie
Artykuł

Sposób działania akumulatora litowo-jonowego

Akumulatory litowo-jonowe to stosunkowo młoda technologia. Ale od czasu jej wprowadzenia na początku lat 90-tych odcisnęła ona trwałe piętno na rynku akumulatorów i stopniowo wyparła starsze technologie.

Kontynuuj czytanie
i

Informacje specjalistyczne na tej stronie zostały starannie opracowane zgodnie z naszą najlepszą wiedzą. DENIOS Sp. z o.o. nie może jednak udzielić żadnej gwarancji ani przyjąć odpowiedzialności za aktualność, kompletność i poprawność zarówno wobec czytelnika, jak i osób trzecich. Wykorzystanie informacji i treści do celów własnych lub osób trzecich odbywa się zatem na własne ryzyko użytkownika. W każdym przypadku należy przestrzegać obowiązujących lokalnie aktów prawnych.

Menu
Zaloguj
Twój koszykDodano do koszyka
Do koszyka
Chętnie pomożemy!

Zadzwoń do nas lub wypełnij formularz, skontaktujemy się z Tobą najszybciej, jak to możliwe.

Pon - Czw: 8:00 - 17:00 | pt 8:00 - 16:00