Litij-ionske baterije danas su među najčešće korištenim baterijama, pronalazeći široku primjenu u mobilnim elektroničkim uređajima, električnim vozilima, sustavima za pohranu energije itd. Međutim, kako se kapaciteti baterija povećavaju i veličine paketa baterija rastu, rizik od toplinskog bijega također raste. Kada dođe do toplinskog bijega, unutarnje kemijske reakcije oslobađaju niz zapaljivih i otrovnih plinova, prvenstveno uključujući vodik, ugljični monoksid, ugljični dioksid, metan i fluorougljike. Trenutačno ne postoji tehnologija koja bi u potpunosti spriječila toplinski bijeg u litijevim baterijama; umjesto toga, fokus je na tehničkoj prevenciji i ranom otkrivanju kako bi se opasnost suzbila u korijenu.
1. Karakteristike plinova koji se oslobađaju tijekom toplinskog odlaska litijske baterije:
Vodik je jedan od najčešćih plinovitih proizvoda toplinskog odlaska litijskih baterija. Vrlo je zapaljiv; kontakt s iskrom ili plamenom može lako izazvati eksploziju. Nadalje, vodik je bez boje i mirisa, što otežava otkrivanje i povećava opasnost koju predstavlja tijekom toplinskog bijega. Stoga se moraju provoditi stroge sigurnosne mjere tijekom proizvodnje, upotrebe i skladištenja litijevih baterija kako bi se spriječilo nakupljanje vodika i naknadne eksplozije.
Ugljični monoksid još je jedan uobičajeni otrovni plin koji nastaje tijekom termičkog raspadanja toplinskom razgradnjom ili isparavanjem organskih otapala i drugih materijala unutar baterije. Ugljični monoksid je štetan za ljudski dišni sustav i cjelokupno zdravlje; dugotrajno izlaganje visokim koncentracijama može dovesti do trovanja ili čak smrti. Stoga, u slučaju toplinskog bježanja, potrebno je brzo djelovati kako bi se smanjile koncentracije ugljičnog monoksida i osigurala sigurnost osoblja.
Ugljični dioksid još je jedan plin koji nastaje tijekom toplinskog bijega litijeve baterije. Iako ugljični dioksid nije sam po sebi toksičan, visoke koncentracije mogu predstavljati zdravstveni rizik. Osim toga, velike emisije ugljičnog dioksida pogoršavaju globalne klimatske promjene. Stoga treba uložiti napore da se emisije ugljičnog dioksida svedu na najmanju moguću mjeru pri upravljanju incidentima s toplinskim bijegom.
Metan je još jedan zapaljivi plin koji nastaje tijekom toplinskog odlaska litijske baterije. Poput vodika, metan je vrlo zapaljiv; kontakt s izvorom paljenja može lako izazvati požar ili eksploziju. Stoga se moraju poduzeti brze mjere tijekom incidenata s toplinskim odljevom kako bi se spriječilo nakupljanje metana i posljedični rizik od požara.
Nadalje, fluorougljici su otrovni plinovi koji nastaju tijekom toplinskog bijega litijevih baterija. Opasni su za ljudsko zdravlje, a prekomjerno udisanje može dovesti do ozbiljnih zdravstvenih problema. Stoga bi stvaranje i emisiju fluorougljika trebalo svesti na minimum tijekom proizvodnje i upotrebe litijevih baterija.
2. Kako bi se smanjio rizik od toplinskog odlaska u litij-ionskim baterijama, potrebno je provesti niz preventivnih mjera, uključujući sljedeće:
(1). Ojačajte proizvodne procese i testiranje kvalitete kako biste poboljšali sigurnosne značajke baterije - kao što su zaštita od prenapona, prenapunjenosti, prekomjernog pražnjenja, prekomjerne struje i kratkog spoja - osiguravajući promptno prekidanje napajanja tijekom neuobičajenih uvjeta kako bi se spriječili sigurnosni incidenti poput toplinskog bijega.
(2). Uspostavite sveobuhvatne protokole za korištenje i upravljanje litijevim baterijama, standardizirajte postupke korištenja i skladištenja i strogo se pridržavajte sigurnosnih propisa za zaštitu baterija od nepovoljnih uvjeta kao što su vanjski kratki spojevi, drobljenje i izlaganje visokim temperaturama.
(3). Instalirajte "4-u-1" fiksni višestruki detektor plina. Ovi uređaji obično integriraju mogućnosti istovremenog praćenja vodika (H₂), ugljičnog monoksida (CO), ugljičnog dioksida (CO₂) i metana (CH₄) kako bi pratili curenje plina i koncentracije u stvarnom vremenu. U slučaju toplinskog odlaska, ako koncentracije plina dosegnu unaprijed postavljene pragove, uređaj aktivira zvučni i vizualni (crveno svjetlo) alarm, omogućujući osoblju da poduzmu brzu akciju kako bi osigurali sigurnost i zaštitili okoliš.