Меню

Что делать если загорелся литий ионный аккумулятор

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.

Выделяются взрывоопасные вещества, но без кислорода взрыва не возникает. Верным решением в описанной ситуации станет-разлом корпуса. Так или иначе, возгорание все равно случится, но в данном случае это будет именно горение, а не взрыв. Предположим, что аккумулятор крепкий. В скором времени температура повысится до 200 °С, а материал катода начнет разлагаться с выделением кислорода. Ускорит процесс термическое разложение электролита.

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.

Разумеется, аккумулятор обладает защитой: это специальный клапан, который открывается под определенным давлением и позволяет газам выйти наружу. Но иногда скорость реакции внутри настолько велика, что происходит настоящий взрыв батарейки, при котором вы видим потоки искр. Так воспламеняются газы при контакте с кислородом из атмосферы.

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:

  1. Оказавшись в неприятной ситуации – самое главное сохранять спокойствие.
  2. Если электроприбор задымил, находясь на зарядке – обесточьте его. Для этого нужно ограничить питание при помощи автомата на щитке или вытащить вилку из розетки. Ни в коем случае не касайтесь горящего устройства!
  3. Остановите поступление кислорода, он поддерживает горение. Накройте устройство кастрюлей или плотным одеялом.

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:

  1. Если обстоятельства позволяют, выбросьте прибор или батарею, туда, где горение и взрыв не навредит.
  2. Если времени для раздумья нет – накройте устройство чем-то, что плохо горит и сможет сдержать осколки при взрыве.
Читайте также:  Замена аккумуляторов ноутбуков делл

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

Как тушить аккумуляторы ?

Сообщений: 5659
Рейтинг: 27031

Уважаемые форумчане, особенно те кто кто глубоко , основательн и серьёзно сидит на теме пожаротушения. Очень требуется ваш совет , адресная конкретная рекомендация на оборудование.

Итак. Ситуация в следующем.

В сообществе владельцев электротранспорта ( электровелосипеды , гироскутеры , моноколёса и прочая мундиаль ) сейчас идут очень серьёзные разговоры на тему «Как тушить наши устройства, когда просходит замыкание аккумуляторов и происходят реактивные, мгновенные процессы раскаливания, выбросов раскалённого добела содержимого аккумуляторов и естественно последующее после это возгорание» . Горит электротранспорт не хуже стога сена. Поводом для беспокойства стало предновогоднее ЧП . Выгорела вся квартира, родители и дети чудом остались живы. Дети в норме, родители с ожогами в больнице, жена пострадала очень серьёзно.

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

То у нас в Москве у двоих форумчан загорелись колёса в доме. Чудом удалось избежать пожаров. Был конечно нанесён урон обстановке , но тем не менее паника присутствовала, а просто водой это не тушится. Взрывается и разгорается ещё сильней. При этом выделяется едкий дым.

Решений каких только не накидали, и толковых и супердилетанских по мотивам «где-то слышал , где-то кто-то сказал, где-то в фантастической книге читал или в кино показывали». Без этого никак конечно.

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.

Но это всё средства сдерживания распространения открытого огня. А народ интересуется «Можно ли как-то чем-то штатным побороть процесс когда аккумуляторы начинают свой внутренний процесс и воздух им не нужен, всё само выделяется в процессе возгорания и вода даже усиливает процесс (кроме варианта как бросить колесо в реку или полную ванну воды.) .

Я копирую ответ директора. Где расписана физика процесса.

И повторю вопрос — есть ли какие-то штатные огнетушители которые смогут газом повлиять на внутренние процессы происходящие в АКБ. Речь не идёт о сбитии пламени когда уже горит пластик и обстановка в квартире. С этим более менее понятно.

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.

Читайте также:  Плотность аккумулятора по регионам

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.

А дальше литий, встроенный в анод, вступает в реакцию с электролитом, выделяя летучие углеводороды: этан, метан, этилен и т.д. Но, несмотря на наличие такой взрывоопасной смеси, возгорания не происходит, так как в системе пока нет кислорода. Так как реакции с электролитом экзотермические, температура и давление внутри аккумулятора продолжают повышаться.

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.

Материал, используемый нами при производстве ПП-1200, гарантированно держит нагрев до температуры 1200 гр.С при постоянном воздействии
и 1300-1350 гр.С — при кратковременном воздействии в течении до 5 минут.

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.»

Ещё раз повторюсь, это сдержит распространение открытого огня. А как задавить, задушить процессы начавшиеся в аккумуляторах? Это происходитза считанные минуты и секунды, и всё уже полыхает.

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: 8230
Рейтинг: 31984

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: 5659
Рейтинг: 27031

Viziri
Бывалый

Сообщений: 373
Рейтинг: 47

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:

Читайте также:  Аккумулятор для hp mini 200 4250sr

Видно, что места тут кот наплакал.

Сообщений: 5659
Рейтинг: 27031

Для меня первым звоночком был случай когда сгорел гараж с машиной в Курске у кого-то . Ну скинулись кто сколько . Потом у двоих моноколесников с форума запожарило от колёс . Более серьёзно при задумался но без перехода к реальным действиям . И последний случай как чуть не сгорела вся семья будучи отрезанной от двери , добил окончательно . Надо что-то делать .

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

И бабахнет буран от ложняка датчика дешёвенького ,а потом от порошка квартиру отмывать.

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

Можно же поставить чёнить автономное срабатывающее от температуры типа бонпета или от открытого огня типа шар ,но тут ценник уже не бюджетный.

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

Сообщений: 5659
Рейтинг: 27031

С Буранами всё понятно , это я сразу думал и прикидывал . Ассортимент у ЭПОТОСА какой хочешь .

Но это тушение уже открытого огня .

А как попробовать сопротивляться и начать тушить процесс замыкания аккумуляторов в самом начале ? Этот реактивно нарастающий кошмар .

Созвонился с Неплоховым Игорем Геннадьевичем www.firepro.ru

Он посоветовал для закрытого пространства рассмотреть применение автономной системы F-Line .

Вообще народ рекомендует сразу топить электротранспорт , не заливать водой ( от этого происходят взрывы ) а топить в бадье с водой , колодце , реке , ванне , но не держать же в городской квартире бочку с водой для этой цели ?)))

Сообщений: 382
Рейтинг: 1758

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

Ждать 180 градусов (то бишь когда разгорится) — это суперэкономия (не сказать ещё хужей).

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

Сообщений: 373
Рейтинг: 47

Припёрли мне этот супер теплоизоляционный материал, короче.

Для любителей тактильных ощущений скажу, что этот материал не колется, подобно стекловате, при сжатии в руке хрустит подобно снегу, стремится принять прежнюю форму, но получается не до конца. Материал имеет слоистую структуру, режется ножницами, однако по моему опыту спустя несколько резов тупит нож типа “друг ЭМО” (канцелярский).

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).

Кстати, тов.kombinator ! Могу поделиться этой хренькой если что. Вопрос передачи — открытый.

Источник