чем потушить литиевый аккумулятор

Чем тушить литий-ионный аккумулятор

Время от времени в СМИ появляются сообщения о пожарах, вызванных взрывами аккумуляторов, например, в смартфонах или гироскутерах. Сгорел даже электромобиль Тесла.

Определим класс возгорания батарей. Рассмотрим, что такое Li-ion аккумулятор, причины взрыва. Как ликвидировать пламя. Способы профилактики огня.

Какие бывают классы пожаров

Возгорания группируются в зависимости от материалов, из которых состоит пожарная нагрузка, и их свойств.

В соответствии с ГОСТ 27331-87 все воспламенения делятся на шесть классов, которые тоже подразделяются на подгруппы.

Описание и особенности класса D

Большинство металлов способны загораться в основном в порошковом состоянии (стружка), но при воздействии высоких температур они могут воспламеняться и небольшими фрагментами.

Составим таблицу с характеристиками некоторых Ме.

Пожары D класса происходят при высоких температурах, характеризуются сильным искрением.

Гасить такие возгорания водой нельзя, потому что большинство Ме вступают в реакцию с жидкостью, в результате пламя только усиливается. Также попадание воды на раскаленный плавящийся металл вызывает его разбрызгивание.

Почти такая же ситуация и с песком, который под воздействием высоких температур вступает в реакцию с Ме, усиливая горение.

Для ликвидации «металлического» пожара применяют порошковые составы, подбирая компоненты в зависимости от свойств Ме. Например, тушение магния производят, применяя молотые флюсы, которые перекрывают доступ кислорода к огню. Для ликвидации пожара с участием калия, натрия используют азотные смеси, аргон, обычную поваренную соль, графит.

Немного сложнее тушить литий. Для этого применяются специальные флюсы, графиты. Также производят вытеснение кислорода из зоны возгорания с помощью инертного газа (аргона).

Литий-ионные аккумуляторы

Встречаются в качестве источника питания почти во всех бытовых, электронных устройствах и гаджетах, применяются в электромобилях и как накопители в энергетических системах.

Что это такое

Литий-ионный аккумулятор (ЛИА) – название энергетического устройства, батареи, которое накапливает электрическую энергию и способно отдавать ее.

Технические характеристики

Параметры ЛИА определяются их химическим составом, количеством единичных компонентов, размером, подаваемым сигналом при зарядке (постоянный, переменный, импульсный):

Назначение

ЛИА применяются в качестве автономного источника электропитания для различных устройств, механизмов.

Также литий-ионные аккумуляторы используются для накопления энергии от вырабатывающих электричество систем.

Область применения

Многие устройства – смартфоны, планшеты, ноутбуки, беспроводные наушники – имеют встроенный ЛИА.

Li-ion батареи устанавливаются на электромобилях, также их применяют для аккумуляции электроэнергии, получаемой от солнечных и ветряных систем.

Чем можно тушить литий

Для тушения лития надо применять специальные порошковые устройства, в состав которых входит графит, нитрид бора, карборунд. Также для гашения используют обычную поваренную соль. Таким же образом можно потушить литиевый аккумулятор.

Засыпка Li, накрывание очага огня огнезащитным полотном не ликвидируют пожар, но ограничат вылет пламени при взрыве.

Как правило, пожарные позволяют выгореть ЛИА, отслеживая процесс и контролируя окружающую обстановку, не давая перекинутся на нее огню.

Внимание! При горении Li выделяются токсичные соединения.

Взорвалась и горит литиевая батарея

Периодичность таких происшествий пугает, но отказаться от использования ЛИА сегодня практически невозможно. Рассмотрим подробно, из-за чего происходят пожары, чем тушить литиевые аккумуляторы, как избежать такие ситуации.

Причины взрыва

В основе этого события лежат физико-химические процессы, приводящие к разогреву батареи и разложению электролита во время взаимодействия с электродами.

Причиной взрыва могут стать:

Источником повышения температуры внутри ЛИА становится короткое замыкание между анодом и катодом. При этом резко возрастает сила тока, разогревая внутреннюю среду в аккумуляторе.

Когда температурные значения достигают 80 °С (±10 °С), начинается реакция электролита и Li. Если в этот момент корпус, в который вставлен ЛИА, сломать, то под воздействием кислорода появится огонь, взрыва не произойдет. Если не допустить доступа воздуха, то температура продолжит расти и при достижении 200 °С катод начнет выделять кислород.

Наиболее подвержены таким процессам старые батарейки, потому что электролит – это химически активный состав. Под его воздействием происходит деформация корпуса и других внутренних элементов. В результате нагрева или механического повреждения и происходит короткое замыкание, приводящее к взрыву.

Что делать в домашних условиях

Во-первых, не стоит оставлять гироскутер или блоки питания других устройств на зарядке, уходя из дома.

Во-вторых, при возникновении дымления гаджета его надо отключить от электроснабжения.

В-третьих, ограничьте доступ кислорода к прибору, накинув на него одеяло, накрыв кастрюлей.

Еще несколько правил, описывающих, чем тушить литий-ионный аккумулятор:

На заметку. Li на самом деле вступает во взрывоопасную реакцию с водой, но в батарейках, которые устанавливаются в гаджеты, его ничтожно мало. Поэтому для того чтобы потушить литий-ионную батарею, можно применять воду.

Профилактика взрыва аккумулятора

Так как проще не допустить пожара, чем тушить литий-ионный аккумулятор, опишем правила эксплуатации Li-ion источников питания:

Выводы

Выделяется шесть классов пожаров. Но с развитием электронной промышленности все чаще встречаются возгорания типа D, которые возникают из-за взрыва батареек.

Большое количество вспомогательных устройств – телефонов, ноутбуков, планшетов, гироскутеров, электромобилей – оснащены литий-ионными энергоисточниками.

При возникновении вопроса, чем тушить аккумуляторные батареи, надо помнить, что промышленные накопители энергии, в составе которых находится Li в больших количествах, запрещено тушить водой, песком, огнетушителями, не предназначенными для ликвидации пожаров класса D.

Устройства для личного пользования оснащены энергонакопителями с малым содержанием лития, поэтому допускается применение воды и водных, водно-пенных огнетушителей для ликвидации возгораний батареек в гаджетах.

В редких случаях причиной пожара становятся дефекты производства, чаще всего во взрыве виноват пользователь, нарушающий правила применения гаджета.

Если не допускать перегрева, переохлаждения, обнуления заряда, механических повреждений батарей, то угрозы взрыва можно избежать.

Источник

Сообщений: 5681
Рейтинг: 27031

Итак. Ситуация в следующем.

До этого уже были случаи возгорания электротранспорта. То кажется в Курске сгорел гараж с машиной и со всем содержимым, от замыкания в электровелосипеде.

Я предложил использовть огнезащитное полотно ПП1200.

Списался с директором производства. Обрисовал ситуацию, показал несколько роликов. Он всё понял, прочёл очень интересный урок по самой физике процесса.

Будем общаться и дальше надеюсь.

Я копирую ответ директора. Где расписана физика процесса.

У нас есть человек кто готов устроить тест в квартире, применить огнетушащий состав NOVEC 1230, где бы достать для теста литра два вещества?

Итак. Ответдиректора производства где выпускают противопожарные полотна ПП1200″

«Добрый вечер.
Информацию принял. Как правило, если я правильно понимаю, в этих устройствах установлены литий-ионные аккумуляторы.

Литий-ионные аккумуляторы состоят из анода и катода, разделённых пористым полимерным сепаратором.

Активным материалом катода чаще всего являются оксиды переходных металлов со встроенными в кристалл ионами лития. В аноде обычно используется графит. Электролит, которым залита электрохимическая ячейка, представляет собой органический раствор солей лития.

При первой зарядке, производимой фирмой-изготовителем, при встраивании лития в анод на электродах (особенно на аноде) образуется защитный ион-проводящий слой (SEI), состоящий из разложившегося электролита.

Этот слой защищает электроды от паразитических реакций с электролитом. Чаще всего причиной самовозгорания аккумуляторов является короткое замыкание внутри электрохимической ячейки. Электрический контакт между анодом и катодом может возникнуть по многим причинам.

Это может быть, например, механическое повреждение ячейки. Ещё внутреннее короткое замыкание возникает из-за нарушения технологии производства при неровной нарезке электродов или попадании металлических частиц между анодом и катодом, что ведёт ко повреждению пористого сепаратора.

Также причиной внутреннего короткого замыкания может быть «прорастание» цепочек металлического лития (дендритов) через сепаратор.

Такой эффект возникает, если ионы лития не успевают встроиться в кристалл анода при слишком быстрой зарядке или низкой температуре, а также если ёмкость активного материала катода превышает ёмкость анода, в результате чего на поверхности анода появляются микроскопические отложения, которые постепенно растут.

Итак, после того, как произошло короткое замыкание, аккумулятор начинает нагреваться. Когда температура достигает 70-90 °C, ион-проводящий защитный слой на аноде начинает разлагаться.

Когда температура достигает 180-200 °C, материал катода, обычно представляющий из себя оксид переходных металлов со встроенным в кристалл литием, вступает в реакцию диспропорционирования и выделяет кислород.

Вот тут-то и происходит самовозгорание и ещё более резкий скачок температуры, сопровождающийся выбросом разогретых внутренностей аккумулятора наружу.

Параллельно идёт термическое разложение электролита (200-300 °C), также выделяющее тепло. И, в конце концов, в реакцию с электролитом (если он ещё остался) вступает графит, а когда температура достигает 660 °C, плавится алюминиевый токоприёмник.

При замерах температуры в лаборатории АГПС МЧС РФ выше 900°C температура обычно не поднимается, так как разлагаться уже нечему.

Помимо внутреннего короткого замыкания существуют и другие причины самовозгорания: перегрев аккумулятора, неправильная зарядка/разрядка (превышение максимально допустимого напряжения, зарядка на высоких токах, слишком глубокая разрядка), и т.д.

Но все эти причины приводят к одному результату: термическому разгону и разложению электролита при взаимодействии с электродами. Различаются только порядки вышеописанных реакций и их скорость.

Не плохая идея изготовить трехслойные мешки для упаковки, транспортировки и хранения гироскутеров и моноколес. У меня есть идея по этому вопросу.

Наше предприятие несколько лет назад выполняло спец.заказ по изготовлению «мешков» для перевозки особо важных документов. На базе этого изделия № 5 мы можем изготовить опытные образцы.

Предложение: присылайте размеры гироскутеров и моноколес, а мы за 1-2 дня разработаем и изготовим опытный образец.

Можно испытать и произвести возгорание аккумуляторной батареи старого гироскутера или моноколеса. Полагаю, что результаты будут удовлетворительными. Это первый аспект.

Второй аспект: экономическая составляющая. в принципе, цену на данное изделие могу сказать через 1-2 дня, условия для серийного производства имеются. Соответствующие испытания проведем, заключения и сертификаты мы оформим.»

Используются Литиево-Ионные, Литиево-Полимерные, Литиево-Желзнофосфатные аккумуляторы. Это такие сборки от 174 Wh до неимоверно страшных если взорвётся 1680Wh. Лично у меня 680Wh.

Вот пару роликов как всё начинается и как потом разгорается.

Сообщений: 8266
Рейтинг: 31985

У нас есть человек кто готов устроить тест в квартире, применить огнетушащий состав NOVEC 1230, где бы достать для теста литра два вещества?

С.А.Дауэнгауэр (ГК «ПОЖТЕХНИКА»)

Сообщений: 5681
Рейтинг: 27031

Viziri
Бывалый

Мда, видел я эту тему на ТОМ форуме; То-же, знаете, ли призадумался. Где и как хранить, чем тушить и как заряжать. Дело в том, что к, примеру в саду я как правило ставлю свой самокат на зарядку на ночь. В сенях (крыльцо) деревянного садового домишки. Отдельно ставить дымарь и как-то оборудовать уголок в соответствии с требованиями – кучеряво выйдет. Пока вот обещали достать минвату используемую у нас в производстве для теплоизоляции печей отжига (+1200 гр.). Пока оберну АКБ этим материалом, вместо пенофола. Но как понятно размер отсека АКБ сильно ограничен и использовать что-то более глобальное не представляется возможным. Вот к примеру размеры отсека на моём эл.самокате:

Видно, что места тут кот наплакал.

Сообщений: 5681
Рейтинг: 27031

Сообщений: 382
Рейтинг: 1758

Буран возможно сгодится для этой цели.

Например, «БУРАН-2,5-2С предназначен для локализации и тушения пожаров класса А, В, С и электрооборудования, находящегося под напряжением без ограничения величины.»

1581 руб. + дымовик дешёвенький с бп и релюшкой

2т.р. всё удовольствие

Если загорится, бахнет, потушит или притушит, ну и народ разбудит.

Freeze
Бывалый

Сообщений: 460
Рейтинг: 2175

Тогда ещё приёмо контрольный какой никакой с перезапросом ставить надо,и то от ложняка может не спасти.

Кстати БУРАН-2,5-2С и без датчика сработает при температуре 180 с

Сообщений: 5681
Рейтинг: 27031

Созвонился с Неплоховым Игорем Геннадьевичем www.firepro.ru

Сообщений: 382
Рейтинг: 1758

БУРАН-2,5-2С и без датчика сработает при температуре 180 с

Тем более Остап Сергей :))) вообще хочет

начать тушить процесс замыкания аккумуляторов в самом начале

Не думаю, что есть лучше решение за схожие деньги.

Можно конечно поставить некие датчики, измеряющие. некие параметры самого акк-ра, и от них поставить сработку Бурана.

Но это всё самоделкинство, из-за которого вполне можно

потом от порошка квартиру отмывать

Viziri
Бывалый

Припёрли мне этот супер теплоизоляционный материал, короче.

Абсолютно не горит от огня зажигалки. Не спекается.

Устойчив к лазерному излучению (синий лазер 2.5Вт).

Для наибольшего нагрева тестируемое место было заранее намеренно зачернено копотью от зажигалки.

Стойкость к автогеновым горелкам проверю в ближайшее время.

Забавно, что никто уже не помнит, как он называется. Но штука реально хороша!

Я это к чему – по моему разумению следует сыграть на предотвращение дальнейшего распространения, максимально затруднив распространение высоких температур (первый рубеж обороны), а не бороться с уже вырвавшимися продуктами горения (датчики и пр.огнетушители второго рубежа обороны).

Источник

Что вы можете сделать, если батарея телефона перегрелась и загорелась — чем тушить литиевые аккумуляторы?

С этой инструкцией вы узнаете, что делать, когда перегрелась батарея, либо невозможно распознать может ли она загореться.

Запомните — если аккумулятор начал издавать звуки вроде постукивания, лопающихся пузырей или шипения, то немедленно по возможности вынесите его на улицу или в крайнем случае разместите подальше от легковоспламеняющихся материалов на каменную поверхность.

О том, как вести себя в различных чрезвычайных ситуациях, связанных с элементами питания литиевого типа читайте дальше.

Загорелась батарея смартфона — как и чем потушить?

1. В первую очередь нужно обесточить, то есть отключить зарядное устройство, не притрагиваясь при этом к самому гаджету.

2. Если вы не можете добраться до зарядника (например, он за диваном, а пожар уже начался), то обесточьте помещение (отключите автоматы или рубильник на электросчётчике).

3. Чем меньше мобильное устройство, тем больше шансов потушить его стандартными средствами пожаротушения: пенным, газовым или порошковым огнетушителем.

4. Вопреки распространённым в Интернете байкам, тушить литиевые аккумуляторы водой можно (кроме промышленных, которые в гаджетах не используются).

5. Тушить водой Li-Ion и Li-Poly безопасно, так как в мобильных устройствах металлический литий содержится в очень небольшом количестве, чтобы вступать в бурную реакцию с водой.

6. В самолётах, на производственных предприятиях, инженерных лабораториях и других промышленных комплексах официально разрешено тушить аккумуляторы водой.

7. В домашних условиях загоревшуюся технику безопаснее всего изолировать (так делают пожарные для минимизации повреждений), например, накинув на неё жестяной таз или кастрюлю, дав ей прогореть без последствий для соседствующих восприимчивых к огню и нагреву предметов.

8. Если изолировать не получается, то уберите и охладите водой всё горючее, что находится рядом с взорвавшейся батареей и открытым огнём.

9. С недавних пор американские авиалинии стали закупать специальные несгораемые мешки для портативной электроники, с помощью которых можно изолировать неисправный гаджет до конца полёта.

10. Самым лучшим решением в данной ситуации будет ещё на этапе замыкания аккумулятора (когда только пошёл дым) бросить гаджет в ведро с водой (он не потушится уже всё равно и будет догорать даже в воде) или выбросить в место, где его разрыв и горение не причинят вреда окружению или последствия окажутся минимальными.

11. При попытке тушить аккумуляторные батареи помните, что в процессе горения выделяется огромное количество углекислого газа и выбрасываются в воздух этилен, пропилент, растворители органического типа, которые очень вредны для человека и животных.

12. Посмотрите чек-лист из 10 пунктов, с помощью которых можно определить степень опасности аккумулятора в вашем смартфоне.

Металлический литий действительно вступает в реакцию с водой, но в смартфонах, планшетах и ноутбуках его содержится слишком мало. Для литий-металлических АКБ (например, в промышленности) требуется специальный огнетушитель D-класса. В большинстве случаев пожарные дают выгореть Li-Ion батарее, контролируя процесс так, чтобы огнём не задело окружающие предметы и материалы. Помните, что даже потушенный смартфон всё ещё представляет угрозу из-за оставшихся опасных элементов.

Источник

Причины возгораний Li-ion аккумуляторов, как и чем их тушить

Литий-ионные (Li-ion) аккумуляторы внешне напоминают привычные пальчиковые батарейки, однако имеют огромное преимущество над ними в силе тока и емкости. Им нашлось применение в современных как бытовых приборах, так и в технике: от смартфонов до электромобилей.

Сотовый телефон. Почему они загораются и взрываются?

Следует помнить, что как и любая другая батарейка, литий-ионный аккумулятор несет в себе некоторые риски. Несмотря на то, что такая батарейка имеет относительно небольшой размер, последствия ее взрыва могут быть весьма печальными. Неправильная эксплуатация и утилизация могут стать причиной ожога, отравления и загрязнения окружающей среды.

Но, пожалуй, самое страшное, что может случиться в квартире – это пожар. А значит, каждый обязан быть в курсе того, что делать, если причиной возгорания стал литий-ионный аккумулятор.

Прежде всего следует отметить, что возгорание аккумулятора этого типа – крайне редкое дело. Он скорее вздуется, и из него вытечет электролит, но тем не менее в новостях каждый год описывают случаи взрыва аккумуляторов у смартфонов и прочих гаджетов.

Причины взрыва

Для того чтобы понять отчего происходит самовозгорание литий-ионных аккумуляторов, стоит вспомнить школьный курс физики и химии. Причина кроется в коротком замыкании между катодом и анодом, при котором повышается сила тока, явление разогревает элемент питания. Когда температура нагрева находится в пределах 70-90° С расплавленный литий вступает в реакцию с электролитом.

Теперь самое время вспомнить, что присутствие углеводородов, окислителя в виде кислорода и высокая температурная отметка – идеальное сочетание для взрыва.

В дальнейшем стоит ожидать, что взрывной волной будет сорвана крышка батарейного отсека либо пострадает девайс целиком. Второй вариант несет в себя серьезную опасность для пользователя устройства. Не исключено что, нагрев аккумулятора достигнет температуры 660-900 °С. Явление станет свидетельством реакции электролита и графита, расплавится алюминиевый токоприёмник.

Короткое замыкание, как правило, становится следствием физического воздействия на батарею. Если при ударе анод и катод соприкоснутся, подобный исход запустит необратимую реакцию.

Еще одной причиной самовозгорания может стать банальный перегрев, вызванный эксплуатацией неподходящего зарядного устройства или длительного пребывания электроприбора под солнцем. Из-за воздействия высокой температуры АКБ распирает, скорость химических реакций значительно возрастает.

Старение аккумулятора тоже увеличивает риск возгорания смартфона, планшета и гироскутера.

Чаще всего взрываются батарейки, чей срок службы давно истек. По прошествии 4-5 лет корпус и внутренности батарейки претерпевают изменения вследствие действия электролита, и потому аккумулятор становится крайне уязвим к перепаду температур, вибрации, короткому замыканию и механическим повреждениям. Из-за замыкания химические вещества, содержащиеся внутри аккумулятора, вступают в реакцию и образуют газы. Он начинает греться и вздувается.

Почему взрываются

Как тушить

Как бы мы не старались избежать неприятных ситуаций связанных с возгоранием АКБ, от приобретения некачественной продукции никто не застрахован. Столкнувшись с проблемой возгорания аккумулятора, принадлежащего смартфону, планшету или гироскутеру необходимо четко следовать правилам ликвидации горения:

Что делать, если загорелась аккумуляторная батарея мобильного устройства (гаджета)

Внимание. Если химическая реакция в аккумуляторе запущена, остановить ее вряд ли удастся. Либо она прекратится без всякого вмешательства, либо прибор взорвется. Как бы там ни было, стоит позаботиться о том, чтобы последствия были минимальными:

Важно. Для тушения чистого лития нельзя использовать воду, соединяясь с ней вещество образует взрывоопасную смесь.

К счастью в современных АКБ в чистом виде металлический литий не применяется, поэтому тушение водой им не повредит. Если же инцидент коснулся не перезаряжаемой литиевой батарейки, тут уж нужно поберечься.

Если устройство было подключено к сети, в первую очередь нужно выдернуть шнур из розетки. Горение аккумулятора от этого не прекратится, но так вы обезопасите себя и свою квартиру от больших повреждений. Постарайтесь отнести устройство в огнеупорное место, например, в ванну или кухонную раковину. Дайте ему просто выгореть и остыть, а затем утилизируйте.

Порошковый огнетушитель – самое действенное средство борьбы с горящим литий-ионным аккумулятором. Но в критической ситуации подойдут любые стандартные противопожарные меры: тушение водой, песком, плотной тканью.

Следует напомнить, что мы говорим об аккумуляторах маленького размера. Тушение водой крупных Li-ion батарей, которыми оснащены электромобили, крайне опасно из-за бурной реакции лития с водой.

Воспламенение аккумулятора

Источник