Hoe meer u weet over thermal runaway, hoe beter u uitgerust bent om te voorkomen dat het ooit op uw site gebeurt.
Lithium-ion batterijbranden vaker voor op. E-bike loodsen, bouwplaatsen, dokken en zelfs commerciële vluchten zijn slechts enkele van de locaties om lithium-ion (Li-ion) branden in de afgelopen tijd te ervaren.
Dit zijn geen gewone branden. Ze branden heet, ze verspreiden zich snel en ze zijn ongelooflijk moeilijk te blussen. In sommige gevallen gaat het om temperaturen die ermee gemoeid zijn, zodat de branden na het blussen daadwerkelijk weer zijn aangestoken. (Daarover hieronder meer.)
Op het eerste gezicht kan worden gezegd dat ze gebeuren vanwege een fenomeen dat thermische wegloop wordt genoemd, maar het is een gebrek aan bewustzijn van wat dit eigenlijk betekent dat de echte moordenaar is.
We hopen dat dit artikel alle vragen beantwoordt die u heeft over thermische runaway en Li-ion branden, zodat u uw batterijen kunt gebruiken om uw activiteiten veilig en verantwoord van stroom te voorzien.
De meeste batterijen branden zichzelf uit. Stel je nu eens voor dat dat niet zo is. In plaats daarvan wordt het steeds heter en heter, de energie die het vrijgeeft, drijft de temperatuur op, wat op zijn beurt meer energie vrijgeeft ...
Dit is het principe dat ten grondslag ligt aan thermische runaway: temperatuurstijgingen geven meer energie vrij, waardoor de temperatuur verder toeneemt, enzovoort totdat wat het ook is waar je naar kijkt erg heet en ongelooflijk gevaarlijk is.
“Lithium-ion batterijbranden zijn vaak zelfvoorzienend en blijven branden zonder toegang tot extra zuurstof. Dit maakt brandbestrijdingssystemen die afhankelijk zijn van zuurstofgebrek minder effectief. Ze kunnen ook grote hoeveelheden warmte blijven genereren na het uitsterven van de brand en lopen het risico op her ontbranding." BOAT International, 'Golf van branden resulteert in nieuw jachtspeelgoed en tenderrichtlijnen’.
Thermische runaway is te zien in alle lagen van de wetenschap, van chemie en elektrotechniek tot theorieën die de manier ondersteunen waarop het milieu opwarmt. We zijn er het meest in geïnteresseerd wanneer het voorkomt in Li-ion batterijen, waar het begrijpen van de oorzaken van thermische wegloop en hoe het te voorkomen ons allemaal zal helpen onze activiteiten en onze mensen veilig te houden.
Thermal runaway is een gevaarlijk fenomeen waarbij een systeem, zoals een lithium-ion batterij, een zelfvoorzienende temperatuurstijging ervaart als gevolg van een kettingreactie van gebeurtenissen. De warmte die wordt gegenereerd door chemische reacties in de batterij veroorzaakt nog meer warmte, wat leidt tot een voortdurende temperatuurstijging. Dit kan ertoe leiden dat de batterij ontlucht en giftige brandbare gassen vrijgeeft, explodeert of vlam vat.
Oorzaken van thermische runaway zijn onder meer:
Kijkend naar het grotere geheel, zijn Li-ion branden in opkomst omdat de technologie zelf gemeengoed wordt. Zoals BOAT International meldde, "hebben een aantal instanties gewezen op defecte of onvoldoende opgeslagen lithium-ion batterijen als vermoedelijke oorzaak" van een golf van jachtbranden afgelopen zomer. IFSEC Insider herhaalt dit in zijn recente artikel over brandveiligheid in de bouw.
Naarmate meer industrieën zoals de hunne beter gebruik maken van elektrische voertuigen, externe technologie en andere draagbare apparaten om hun activiteiten van stroom te voorzien, duiken Li-ion-batterijen overal op, vaak zonder rekening te houden met de veiligheidsrisico's.
“Ondanks de roep om meer professionele competentie en betere beschikbare technologie, neemt het brandgevaar alleen maar toe met nieuwe bouwmaterialen, hete werken en de aanwezigheid van lithium-ion batterijen." IFSEC Insider, 'Hot spots: brandgevaar vermenigvuldigt zich om bouwplaatsen te bedreigen’
INZICHT IN LITHIUM-ION THERMISCHE OP HOL GESLAGEN TEMPERATUREN
De toename van lithium-ion branden wordt toegeschreven aan de toenemende prevalentie van Li-ion batterijen in verschillende industrieën zonder voldoende rekening te houden met veiligheidsrisico's. Li-ion batterijen worden als relatief veilig beschouwd tot 140 graden Fahrenheit (60 graden Celsius), maar temperaturen boven deze drempel kunnen de batterij onstabiel maken, wat leidt tot thermische runaway.
In het geval van thermische runaway vatten lithium-ion branden vuur bij temperaturen rond 500 graden Celsius (932 graden Fahrenheit- en reiken tot 1110 °). Het meest zorgwekkende is dat llithium-ion batterij branden vatbaar zijn voor hernieuwing, omdat de lithiumzouten in de batterij zelf oxiderend zijn, wat betekent dat ze niet kunnen worden "uitgehongerd" zoals een traditioneel vuur.
HOE THERMISCHE RUNAWAY TE VOORKOMEN
Er zijn verschillende stappen die u kunt nemen om de kans op thermische wegloop te verminderen.
HOE BLUS JE EEN THERMISCHE RUNAWAY FIRE?
Specialistische apparatuur is nodig om een thermische runaway brand effectief te blussen. Traditionele methoden, zoals water, zijn minder effectief in het verlagen van de temperatuur van het vuur vanwege het feit dat thermische wegloop steeds meer energie vrijgeeft en de temperatuur weer verhoogt.
Als u hebt geïnvesteerd in gespecialiseerde opslagoplossingen die geschikt zijn voor uw batterijtypen, kunnen deze speciale onderdrukkingssystemen en gevaarlijke gaswinning bevatten om de lucht te zuiveren. Tussen hen zullen deze systemen helpen om het vuur te beheersen, terwijl de integriteit van de opslagoplossing moet werken om het in te dammen.
ZIJN LITHIUM-ION BATTERIJEN VEILIG?
Hoewel Li-ion batterijen over het algemeen als veilig worden beschouwd om te gebruiken, benadrukt de recente toename van gerapporteerde Li-ion branden de behoefte aan betere voorlichting en training rond de risico's.
Deze branden kunnen catastrofale schade veroorzaken als ze niet worden gecontroleerd, dus laat je niet vangen door thermische runaway. Volg de aanbevolen stappen, zoals investeren in voldoende opslagapparatuur en het vasthouden aan best practices, en zorg ervoor dat uw team hetzelfde doet.