Pożar baterii litowej: zrozumieć ucieczkę termiczną i jak się chronić

Bateria litowa zapala się, gdy jedno z jej ogniw wchodzi w stan ucieczki termicznej: nagrzewa się, jej chemia rozkłada się, wydzielając jeszcze więcej ciepła, a reakcja podtrzymuje się sama, po czym przenosi się na sąsiednie ogniwa. Ten scenariusz jest rzadki, ale gwałtowny, a większość przypadków ma możliwą do zidentyfikowania przyczynę: słaba jakość baterii, nieodpowiednia ładowarka, wstrząs, woda lub niewłaściwie nadzorowane ładowanie. Zrozumienie mechanizmu to wiedza o tym, gdzie działać, aby nigdy do tego nie dopuścić.

Ucieczka termiczna, wyjaśniona prosto

Ogniwo litowo-jonowe zawiera dwie elektrody oddzielone bardzo cienką membraną, zanurzone w łatwopalnym elektrolicie. Dopóki ogniwo pozostaje w swoich granicach napięcia i temperatury, wszystko jest w porządku. Jeśli przekroczy pewien próg temperatury, uruchamiają się reakcje wewnętrzne, które same wydzielają ciepło. Temperatura rośnie, co przyspiesza reakcje i tak dalej: to właśnie ucieczka termiczna.

Ogniwo uwalnia wtedy łatwopalne i toksyczne gazy, może gwałtownie się otworzyć i osiągnąć bardzo wysokie temperatury. W baterii hulajnogi ogniwa są ściśnięte jedno przy drugim: ciepło ogniwa w stanie ucieczki może pociągnąć za sobą sąsiadów. To właśnie to rozprzestrzenianie się zamienia wadę jednego ogniwa w pożar całej baterii.

Pożar baterii litowej jest trudny do ugaszenia: reakcja nie potrzebuje tlenu z powietrza, aby trwać wewnątrz ogniw, a pozornie ugaszona bateria może zapalić się ponownie długo po fakcie.

Co wywołuje ucieczkę termiczną

Ochrona już przy zakupie

Duża część ryzyka rozstrzyga się jeszcze przed pierwszym ładowaniem:

• Markowe ogniwa, których karta katalogowa jest publiczna, a pochodzenie znane. Ogniwa z odzysku lub niepewnego pochodzenia są głównym źródłem usterek.
• Solidny BMS, który monitoruje każdą grupę ogniw, prąd i temperaturę, oraz odcina zasilanie w razie przekroczenia parametrów. Nasz przewodnik na temat BMS i balansowania szczegółowo opisuje te zabezpieczenia.
• Staranny montaż: izolacja między ogniwami i w stronę obudowy, odpowiednio zwymiarowane połączenia, zabezpieczenie przed wibracjami, jak opisano w naszym przewodniku na temat montażu pakietu baterii.
• Bateria zwymiarowana do wymaganej mocy: oryginalna bateria zmuszana do pracy przez mocniejszy sterownik nagrzewa się przy każdej jeździe.

Wszystkie nasze baterie do hulajnóg są montowane w naszym warsztacie we Francji, wyłącznie z markowych ogniw i wyposażone w BMS, który zarządza ładowaniem, rozładowaniem, balansowaniem i ochroną termiczną. W przypadku maszyn narażonych na wodę i błoto stosujemy zamknięte skrzynki, jak w naszej baterii Performance do Talaria, w szczelnej skrzynce z zaworem ciśnieniowym.

Ochrona podczas ładowania

Ładowanie koncentruje ryzyko: bateria jest obciążona, a ukryta wada może się ujawnić. INRS zaleca w szczególności, aby nigdy nie ładować uszkodzonej baterii, używać oryginalnej lub odpowiedniej ładowarki, przestrzegać temperatur ładowania, nie przykrywać baterii i odłączać ją po zakończeniu ładowania. DGCCRF opublikowała z kolei „złote zasady”, które obejmują zakaz ładowania w miejscu blokującym wyjście ewakuacyjne. W praktyce:

• ładuj na niepalnym podłożu, z dala od tekstyliów, drewna i kartonów;
• nigdy w korytarzu, na klatce schodowej lub przed drzwiami wyjściowymi;
• w pomieszczeniu wyposażonym w czujnik dymu, pozostając w pobliżu;
• bateria musi być schłodzona po jeździe i nigdy nie może być zimna (poniżej 0°C).

Szczegóły znajdują się w naszym przewodniku ładowanie baterii hulajnogi.

Ochrona na co dzień

• Po upadku lub uderzeniu pod podestem, przed ponownym ładowaniem zleć sprawdzenie baterii.
• Po zanurzeniu lub silnym deszczu nie ładuj baterii, dopóki nie sprawdzisz, czy w pakiecie nie ma wody.
• Nie jeździj na baterii, która często odcina zasilanie lub nienormalnie się nagrzewa.
• Przechowuj hulajnogę z dala od wyjść i materiałów łatwopalnych.

Sygnały ostrzegawcze i sposób postępowania znajdują się w naszym przewodniku spuchnięta bateria, która się nagrzewa lub wydziela zapach.

Jeśli dojdzie do pożaru

Bezpieczeństwo ludzi jest najważniejsze. Nie próbuj przesuwać dymiącej lub płonącej baterii. Ewakuuj wszystkich, zamknij drzwi pomieszczenia, aby zatrzymać dym, i wezwij straż pożarną (18 lub 112 z telefonu komórkowego), precyzując, że chodzi o baterię litową. W środowisku zawodowym INRS zaleca całkowite zasypanie małej baterii piaskiem lub zanurzenie jej w dużej ilości wody, a jeśli nie można tego zrobić bezpiecznie, odizolowanie jej od wszelkich materiałów palnych i pozwolenie jej wypalić się. W przypadku baterii hulajnogi o pojemności kilku kilowatogodzin w domu, nie jest to zadanie dla osoby prywatnej.