Požar litijeve baterije: razumevanje toplotnega pobega in zaščita pred njim

Litijeva baterija se vname, ko ena od njenih celic preide v toplotni pobeg: segreje se, njena kemija razpade, pri čemer se sprosti še več toplote, reakcija pa se sama vzdržuje in nato razširi na sosednje celice. Ta scenarij je redek, vendar nasilen, večina primerov pa ima prepoznaven vzrok: baterija slabe kakovosti, neustrezen polnilnik, udarec, voda ali nenadzorovano polnjenje. Razumevanje mehanizma pomeni vedeti, kje ukrepati, da se to nikoli ne zgodi.

Toplotni pobeg, preprosto razložen

Litij-ionska celica vsebuje dve elektrodi, ločeni s zelo tanko membrano, ki se nahajata v vnetljivem elektrolitu. Dokler celica ostaja v mejah napetosti in temperature, je vse v redu. Če preseže določen temperaturni prag, se sprožijo notranje reakcije, ki same sproščajo toploto. Temperatura narašča, kar pospešuje reakcije, in tako naprej: to je toplotni pobeg.

Celica nato sprosti vnetljive in strupene pline, se lahko nasilno odpre in doseže zelo visoke temperature. V bateriji električnega skiroja so celice tesno stisnjene druga ob drugi: toplota celice v toplotnem pobegu lahko povzroči, da se vnamejo tudi sosednje. Prav to širjenje spremeni napako ene same celice v požar celotne baterije.

Požar litijeve baterije je težko pogasiti: reakcija za nadaljevanje v središču celic ne potrebuje kisika iz zraka, baterija, ki je na videz pogašena, pa se lahko dolgo zatem ponovno vname.

Kaj sproži toplotni pobeg

Zaščita že ob nakupu

Velik del tveganja se pojavi še pred prvim polnjenjem:

• Blagovne znamke celic, katerih tehnični list je javen in katerih izvor je znan. Celice iz predelave ali dvomljivega izvora so glavni vir napak.
• Resen BMS, ki nadzoruje vsako skupino celic, tok in temperaturo ter prekine tok v primeru prekoračitve. Naš vodnik o BMS in uravnoteženju podrobno opisuje zaščite.
• Skrbna montaža: izolacija med celicami in proti ohišju, dimenzionirane povezave, zaščita pred vibracijami, kot je opisano v našem vodniku o sestavljanju baterijskega paketa.
• Baterija, dimenzionirana za zahtevano moč: originalna baterija, ki jo poganja močnejši krmilnik, se pri vsaki vožnji segreje.

Vse naše baterije za električne skiroje so sestavljene v naši delavnici v Franciji, izključno s celicami priznanih blagovnih znamk in opremljene z BMS, ki upravlja polnjenje, praznjenje, uravnoteženje in toplotno zaščito. Za stroje, izpostavljene vodi in blatu, uporabljamo zaprta ohišja, kot na naši bateriji Performance za Talaria, v vodotesnem ohišju s tlačnim ventilom.

Zaščita med polnjenjem

Polnjenje koncentrira tveganja: baterija je obremenjena in lahko se razkrije latentna napaka. INRS med drugim priporoča, da nikoli ne polnite poškodovane baterije, uporabljate originalni ali ustrezen polnilnik, upoštevate temperature polnjenja, baterije ne pokrivate in jo po koncu polnjenja izključite. DGCCRF je objavila svoja »zlata pravila«, ki vključujejo, da se ne polni na mestu, ki blokira zasilni izhod. Konkretno:

• polnite na nevnetljivih tleh, stran od tekstila, lesa in kartona;
• nikoli na hodniku, stopnišču ali pred izhodnimi vrati;
• v prostoru, opremljenem z detektorjem dima, ob stalnem nadzoru;
• baterija mora biti po vožnji ohlajena in nikoli hladna pod 0 °C.

Podrobnosti so v našem vodniku polnjenje baterije električnega skiroja.

Vsakodnevna zaščita

• Po padcu ali udarcu pod podnožjem (deck) dajte baterijo pregledati, preden jo ponovno napolnite.
• Po potopitvi ali močnem dežju ne polnite, dokler ne preverite, da v paketu ni vode.
• Ne vozite z baterijo, ki pogosto izklaplja ali se nenormalno segreva.
• Skiro shranjujte stran od izhodov in gorljivih materialov.

Znaki, ki morajo opozoriti, in postopek, ki ga je treba upoštevati, so v našem vodniku napihnjena baterija, ki se segreva ali ima vonj.

Če pride do požara

Varnost ljudi je na prvem mestu. Ne poskušajte premikati baterije, ki kadi ali gori. Vse evakuirajte, zaprite vrata prostora, da zadržite dim, in pokličite gasilce (18 ali 112 s mobilnega telefona), pri čemer navedite, da gre za litijevo baterijo. V profesionalnem okolju INRS priporoča, da majhno baterijo popolnoma prekrijete s peskom ali jo potopite v veliko količino vode, in če tega ni mogoče varno storiti, jo izolirajte od vseh gorljivih snovi in pustite, da zgori. Za baterijo električnega skiroja z več kilovatnimi urami doma to ni delo za posameznika.