Ličio jonų baterijos šiandien yra vienos dažniausiai naudojamų baterijų, plačiai naudojamos mobiliuosiuose elektroniniuose įrenginiuose, elektrinėse transporto priemonėse, energijos kaupimo sistemose ir kt. Tačiau didėjant akumuliatoriaus talpai ir didėjant baterijų blokų dydžiui, taip pat didėja šiluminio pabėgimo rizika. Kai įvyksta terminis bėgimas, vidinės cheminės reakcijos išskiria daugybę degiųjų ir toksiškų dujų, visų pirma įskaitant vandenilį, anglies monoksidą, anglies dioksidą, metaną ir fluoro angliavandenilius. Šiuo metu nėra technologijos, galinčios visiškai užkirsti kelią ličio baterijų šiluminiam pabėgimui; Vietoj to pagrindinis dėmesys skiriamas techninei prevencijai ir ankstyvam aptikimui, siekiant sumažinti pavojų.
1. Dujų, išsiskiriančių ličio baterijos terminio bėgimo metu, charakteristikos:
Vandenilis yra vienas iš labiausiai paplitusių dujinių ličio baterijų terminio išbėgimo produktų. Jis labai degus; kontaktas su kibirkštimi ar liepsna gali lengvai sukelti sprogimą. Be to, vandenilis yra bespalvis ir bekvapis, todėl jį sunku aptikti ir padidėja jo keliamas pavojus terminio bėgimo metu. Todėl gaminant, naudojant ir laikant ličio baterijas turi būti taikomos griežtos saugos priemonės, kad būtų išvengta vandenilio kaupimosi ir vėlesnių sprogimų.
Anglies monoksidas yra kitos dažnos nuodingos dujos, susidarančios terminio bėgimo metu dėl terminio skilimo arba išgarinant organinius tirpiklius ir kitas akumuliatoriaus viduje esančias medžiagas. Anglies monoksidas kenkia žmogaus kvėpavimo sistemai ir visai sveikatai; ilgalaikis didelės koncentracijos poveikis gali sukelti apsinuodijimą ar net mirtį. Todėl šiluminio pabėgimo atveju reikia imtis skubių veiksmų, siekiant sumažinti anglies monoksido koncentraciją ir užtikrinti personalo saugumą.
Anglies dioksidas yra kitos dujos, susidarančios ličio baterijos terminio bėgimo metu. Nors anglies dioksidas savaime nėra toksiškas, didelės koncentracijos gali kelti pavojų sveikatai. Be to, didelio masto anglies dioksido išmetimas didina pasaulinę klimato kaitą. Taigi, valdant šiluminio pabėgimo incidentus, reikėtų dėti pastangas, kad būtų sumažintas anglies dioksido išmetimas.
Metanas yra kitos degios dujos, susidarančios ličio akumuliatoriaus terminio bėgimo metu. Kaip ir vandenilis, metanas yra labai degus; kontaktas su uždegimo šaltiniu gali lengvai sukelti gaisrą arba sprogimą. Todėl šiluminio bėgimo incidentų metu reikia imtis skubių priemonių, kad būtų išvengta metano kaupimosi ir dėl to kilusio gaisro pavojaus.
Be to, fluorangliavandeniliai yra nuodingos dujos, susidarančios ličio baterijų terminio veikimo metu. Jie yra pavojingi žmonių sveikatai, o per didelis įkvėpimas gali sukelti rimtų sveikatos problemų. Todėl gaminant ir naudojant ličio baterijas reikėtų kuo labiau sumažinti fluoro angliavandenilių susidarymą ir išmetimą.
2. Siekiant sumažinti ličio jonų baterijų šiluminio išsišokimo riziką, turėtų būti įgyvendintos įvairios prevencinės priemonės, įskaitant šias:
(1). Sustiprinkite gamybos procesus ir kokybės tikrinimą, kad pagerintumėte akumuliatoriaus saugos funkcijas, tokias kaip per didelė įtampa, perkrova, per didelė iškrova, per didelės srovės ir apsauga nuo trumpojo jungimo, užtikrinant, kad maitinimas būtų nedelsiant nutrauktas esant neįprastoms sąlygoms, kad būtų išvengta saugos incidentų, pvz., terminio nutekėjimo.
(2). Sukurkite išsamius ličio baterijų naudojimo ir valdymo protokolus, standartizuokite naudojimo ir laikymo praktiką ir griežtai laikykitės saugos taisyklių, kad apsaugotumėte baterijas nuo nepalankių sąlygų, tokių kaip išorinis trumpasis jungimas, gniuždymas ir aukštos temperatūros poveikis.
(3). Įdiekite „4-in-1“ fiksuotas kelių dujų detektorius. Šiuose įrenginiuose paprastai integruotos vienalaikės vandenilio (H₂), anglies monoksido (CO), anglies dioksido (CO₂) ir metano (CH4) stebėjimo galimybės, kad būtų galima stebėti dujų nuotėkį ir koncentracijas realiuoju laiku. Šilumos nutekėjimo atveju, jei dujų koncentracija pasiekia iš anksto nustatytas ribas, prietaisas įjungia garsinį ir vaizdinį (raudonos šviesos) pavojaus signalą, leidžiantį personalui greitai imtis veiksmų, kad būtų užtikrintas saugumas ir apsaugota aplinka.