Пожары, вызванные литием

Jul 09, 2023

Благодаря своей способности хранить большое количество энергии в небольшом корпусе, литий-ионные аккумуляторы становятся все более популярными, питая различные устройства, от ноутбуков и вейп-ручек до электромобилей и велосипедов. Хотя большинство аккумуляторов работают безопасно, небольшой процент из них может выйти из строя и загореться, иногда со смертельным исходом.

Голландская береговая охрана в настоящее время расследует, возник ли смертельный пожар на борту автовоза во вторник в одном из находящихся на борту электромобилей. В июне в Нью-Йорке четыре человека погибли из-за пожара, вызванного литий-ионными батареями в мастерской по ремонту электронных велосипедов, что подчеркивает растущую тенденцию. Федеральное управление гражданской авиации сообщило о 74 инцидентах с литиевыми батареями на рейсах в прошлом году, и это число постоянно росло за последнее десятилетие.

Одной из основных причин неисправности аккумуляторов является некачественное изготовление. Например, компания Samsung отозвала и прекратила выпуск своих телефонов Galaxy Note 7 в 2016 году из-за возгорания аккумулятора, вызванного плохо контролируемой сваркой и возникших в результате аномальных заусенцев на поверхности катода. Эти заусенцы могут проникнуть в сепаратор и привести к короткому замыканию и возгоранию, когда батарея упакована в корпус.

Еще одна опасная ситуация, которая может возникнуть с литий-ионными аккумуляторами, — это температурный разгон. Когда аккумулятор переходит в состояние неконтролируемого саморазогрева, он может выделять токсичные и легковоспламеняющиеся газы, такие как плавиковая кислота, которые могут вызвать серьезные ожоги. Эти пожары чрезвычайно трудно потушить или избежать из-за их высокой интенсивности и быстрой скорости распространения.

В Нью-Йорке наблюдается тревожное количество пожаров на электронных велосипедах со смертельным исходом. Эта проблема усугубляется использованием бывших в употреблении или модифицированных батарей, которые с большей вероятностью имеют дефекты, а также практикой зарядки батарей без присмотра на ночь в помещении. Число пожаров в таких устройствах, как электронные велосипеды и скутеры, увеличилось с 44 до 220 в период с 2020 по 2022 год, при этом в этом году погибло 13 человек.

Предпринимаются усилия по решению этих проблем. В Нью-Йорке мэр Эрик Адамс подписал пять законопроектов, запрещающих продажу использованных восстановленных аккумуляторов и аккумуляторов, не соответствующих стандартам безопасности. Законодатели Нью-Йорка также поддерживают федеральные правила безопасности для литий-ионных аккумуляторов в персональных мобильных устройствах.

В научном сообществе исследователи изучают способы сделать литий-ионные батареи более безопасными и менее воспламеняемыми. Одним из многообещающих подходов является разработка «твердотельных» литий-ионных аккумуляторов, в которых электролит представляет собой твердое вещество, а не легковоспламеняющуюся жидкость. Это изменение позволяет ускорить зарядку, снижает риск возгорания и продлевает срок службы батареи. Некоторые эксперты полагают, что переход на твердотельные электролиты или использование негорючих электролитов на водной основе может устранить опасность пожара, связанную с литий-ионными батареями.

В заключение, хотя литий-ионные аккумуляторы произвели революцию в питании наших устройств, нельзя игнорировать риск возгораний и неисправностей. Крайне важно расставить приоритеты в мерах безопасности при производстве, использовании и нормативах, чтобы обеспечить безопасную эксплуатацию этих систем хранения энергии.