Из-за чего загораются литиевые аккумуляторы: пять основных причин
Литий-ионные батареи отличаются от аналогов высокой плотностью энергии и легким весом. Обычно такие аккумуляторы вмещают 150 Вт·ч электроэнергии в 1 кг, в отличие от никель-металлогидридных, которые способны хранить в 1 кг 100 Вт⋅ч/кг, а свинцово-кислотные – 25 Вт⋅ч/кг. Следовательно, в 1 кг Li-ion батареи может вмещаться такой же объем энергии, как в 6 кг устаревших свинцово-кислотного аккумулятора.
Однако, несмотря на свои преимущества, литиевые батареи крайне восприимчивы к высоким температурам и поэтому взрывоопасны. К тому же внутренний процесс разрушения при нагреве происходит в них более стремительно.
Чтобы минимизировать риски и сделать тяговые батареи безопаснее, производители оснащают аккумуляторы специальными элементами для дополнительной термозащиты:
- Вентиляционные или предохранительные клапаны, через которые осуществляется сброс внутреннего давления. Они активизируются во время аварийных ситуаций или при нарушении эксплуатационного регламента.
- Сепаратор из полиолефина или другого химически стабильного материала. При критическом нагреве сепаратор плавится, предотвращая дальнейшее распространение ионов и выводя из строя ячейку.
- Позисторы, которые предотвращают перегрев литиевого аккумулятора и одновременно защищают его от перепадов тока.
- Электронные платы защиты, сберегающие батарею от перезаряда и критического разряда, короткого замыкания, перегрева и других негативных процессов.
Зачастую Li-ion батареи воспламеняются из-за теплового разгона, когда скачок тока провоцирует повышение температуры и происходит цепная реакция с резким выбросом тепловой энергии. Её сила способна вывести из строя аккумулятор, повредить технику и вызвать другие разрушительные негативные последствия.
Эксперты выделяют пять основных причин возгорания литиевых аккумуляторов:
- Производственные дефекты, вызванные попаданием металлических примесей в литиевый элемент в момент производства. Ещё один дефект может быть связан с наличием слишком тонких сепараторов, которые не были устранены перед выпуском.
- Недостатки конструкции, обусловленные желанием производителя создать красивую и компактную технику в ущерб безопасности. В результате элементы большой емкости помещают в неподходящий по размеру корпус, из-за чего происходит повреждение электродов или сепараторов. Также в некоторых моделях литиевых аккумуляторов отсутствует качественная охлаждающая система или специальные вентиляционные клапаны, способные защитить батарею от перегрева и повышенного внутреннего давления.
- Неправильная эксплуатация, выраженная в хранении аккумулятора возле очагов тепла. Такое соседство повышает риск воспламенения. Также бездумное воздействие на батарейный блок может спровоцировать короткое замыкание и последующее возгорание. Не менее опасны для тяговых источников питания высоковольтная зарядка и тотальная разрядка.
- Неподходящее зарядное устройство может стать причиной короткого замыкания или сильного нагрева. Всё это может отразится на целостности аккумуляторной батареи. Также негативное воздействие на состояние Li-ion батареи способно спровоцировать поддельное оборудование для восполнения заряда.
- Некачественные комплектующие, используемые при производстве аккумуляторов, считаются одним из наиболее распространенных факторов, провоцирующих неполадки в работе литиевых батарей. Из-за растущей конкуренции и снижения цен некоторые производители стремятся сократить расходы, используя низкокачественные материалы для системы управления батареей, которая играет ключевую роль безопасности.
Как и чем потушить литиевый аккумулятор
Перед воспламенением литий-ионный источник питания серьезно перегревается. Если вы заметили повышение температуры, срочно обесточьте батарею и переместите ее подальше от легковоспламеняющихся объектов. Если в момент критического нагрева аккумулятора вы находитесь в электротранспорте, срочно покиньте его.
Для тушения воспламенившейся АКБ используйте сухой огнетушитель с химическим составом для пожаров класса В. Огнетушители класса D в данной ситуации не подойдут, поскольку в литий-ионных батареях не содержится реальный металл литий.
Наиболее эффективным средством для тушения литиевых батарей считается водная вермикулитовая дисперсия (AVD). Она распыляется в виде тумана и эффективно охлаждает очаг возгорания. Также создается специальный барьер, который не пропускает кислород и сокращает интенсивность горения.
Всего комментариев: 0