リチウム電池火災：機能するものと機能しないもの

熱暴走の始まりは

熱暴走は、セル内の連鎖的な故障です。トリガーは温度を上昇させ、熱は電解質の分解を加速します。分解はより多くの熱と可燃性ガスを放出します。ループはそれ自体で閉じ、セルは通気または発火します。

トリガーは、私たちがそれらを見る頻度の大まかな順に：

• 過充電または間違った充電器。 不整合な電圧または電流は、セルを安全な窓を過ぎて押します。充電関連の事故は、リチウム電池の火災の大部分を占めています—それは最も一般的な原因、完全停止です。
• 物理的な損傷。 衝撃、穿刺、または破砕は、内部セパレーターを破壊し、ショートを作成します。落下した電動工具バッテリーとランオーバーの電子自転車パックは、同じように故障します。
• 高い周囲温度。 熱は健康なバッテリーでも内部化学反応を加速させます。夏にダッシュボードで焼くパックは、他の欠陥を必要としません。
• 経年劣化。 細胞が老化するにつれて、内部抵抗が上昇し、熱応力が低下することを管理する能力が低下します。設計寿命の終わりに近いバッテリーは、新品時には問題なく扱った条件下で暴走する可能性があります。

標準的な消火器が機能しない理由

3つの理由があります

1. 反応は自立しています。 通常の火災には空気中の酸素が必要です。暴走セルは酸化剤を内部に運びます。CO ₂消火器は周囲の酸素を置き換え、外部の炎をノックダウンしますが、セルを貫通したり、内部の反応を中断したりすることはできません。
2. ドライケミカルはコアを熱くします。 粉末は表面の炎を抑え、セル内部を冷却することはありません。残留物は電子機器にも損傷を与えます。
3. 再点火は標準、例外ではありません。 中心がまだ数百度にある間表面の炎は出ることができます。火は「消された」後の時間または日を再開しました。炎のノックダウンで停止する応答は不完全です。

ガスは4番目の問題です。リチウム電池を燃やすと、一酸化炭素とフッ化水素が他の毒物の中で放出されます。HFは、応答者を傷つけるものです—距離を維持し、適切な呼吸保護を着用します。

実際に働くもの

方法	何を するか	それが しないこと	ベスト for
水の 体積	反応よりも 早く熱 を除去する	何も - 本当に暴走を 止める唯一の 方法です	スモールセル ; あらゆるサイズの 冷却パック
カプセル剤 添加剤	高速冷却、 可燃性 蒸気を カプセル化	スタンドアロンの 抑制剤 では ない	水だけで 電解質 を燃焼さ せる火災
エアロゾル （カリウム系）	数秒 で化学連鎖反応を 中断	少し冷却 - 再点火時計は まだ適用さ れます	密閉機器、 保管室
火毛布	炎と 放射熱 をブロック	内部反応を 止めない	避難や 水冷へ の架け橋としての 小さな火災

体積の 水が ベースラインです。 暴走セルを 止める唯一の 方法は、 反応が 起こすよりも 早く熱 を除去することです。 つまり、 炎が 止まるまでで はなく、 パックが 触れて 冷たくなるまで浸漬または 連続的 に冷却することを 意味し ます。 小型の 消費者 用セル （携帯電話や ラップトップの バッテリー） の場合は、 バケツに 浸漬することが 有効です。 それ以上の ものについては、 消火作業で はなく冷却作業として扱って ください。

カプセル化 剤 は水 と混合さ れた 特別な 添加剤 で、 熱を 素早く放散し、 可燃性 の蒸気を カプセル化 して 発火し ないように します。 彼らは 熱と 煙の 両方を カットし ます。

エアロゾル抑制 は、 カリウムベースの 化合物 を使用し て微粒子を 放出し、 火災の 化学連鎖反応を 中断し ます。 これらの システムは、 単一および複数セルの 火災を 数秒 でノックダウンし ます。 そのため、 密閉さ れた 機器および一部の 貯蔵設備に 表示さ れます。 水よりも はるかに 少ない冷却で、 再点火時計が 適用さ れます。

火災ブランケットは 一時的 なものです。 リチウム専用ブランケットは 炎を 抑制し、 放射熱 を遮断し ます。 ノートパソコンや 電子自転車パックなどの 小さな火災の ための 時間を 稼ぎます。 熱暴走の 根本原因を 排除するもので はないため、 避難や 水冷へ の架け橋で あり、 決して終点で はありません。

大型設置の 場合： 火災が バッテリーラックや 大型パックを 含むと、 消防の 実践は、 多くの 場合、 それを 囲むものを 保護し、 隣接するものを 冷却し ながら、 関連するセルを 燃え尽きるように することです。 その呼び出しは 消防署に 属して います施設スタッフで はありません - しかし、 事前に それを 知って いることは、 戦うことが できない火災を “ 戦う ” 本能を 防ぎます。

予防： 私たち自身の バッテリーボックスに 適用するルール

私たちは LiFePO を出荷（リン酸 鉄リチウム） は街灯に 含まれ てい ますこの化学物質を 選んだ 理由の 一つはLFP の熱 暴走開始は、 典型的 なセルで は約 270 ° C、 ニッケルベースの リチウム化学で は約 150~210 ° C である。（典型的 な企業価値、 化学およびフォーマット依存）。 それは 耐火性 では ありません。 電池の 何も ありません。 しかしそれは マージンを 買います、マージンこそが 予防の 源です

• 適切な 充電器 で充電し てください。 デバイスまたは 同一仕様の ユニットに 付属の 充電器 を使用し てください。 パックを 夜間または 無人で 充電し たままに しないで ください。 充電エリアは 換気を 保ち、 狭いスペースで 充電し ないで ください。
• **5~20 ° C が指定さ れて いる保管ウィンドウです。 長期保管の 場合は、 充電の 50% 程度を 保持し、 定期的 に点検し てください。 ダッシュボードや ヒーターの 横に パックを 保管し ないで ください。
• 警告標識で 引退し てください。 セルの 膨張、 ひび割れ、 漏れは、 修理ケースで はなく廃棄ケースです。 異常加熱、 充電時間が 長くなること、 目に 見える容量の 損失も 同様です。 パックの 使用を 中止し てください。
• リサイクルによって処分し ます。 古いパックは リサイクル施設に 送られ、 ゴミは 捨てられません。 大規模な バッテリーストレージを 運営し ている企業にとって、 これは コンプライアンス義務で もあります。 消火システムの 定期的 な点検を スケジュールし てください。

このページが カバーし てい ないもの

このページで は、 リチウム電池の 火災挙動と 反応を 光商業規模に 消費者 のセルと パックに カバーし てい ます。 グリッドスケールの バッテリーエネルギー貯蔵システム （BESS） 設計、 NFPA 855 コンプライアンスエンジニアリング、 または危険物 輸送規制は カバーし てい ません - それらは 独自の コードを 持つ別 の分野です。 私たちが 自社製品に 熱保護を 構築する方法については、当社の バッテリー環境温度ガイドを 参照するか、 バッテリーサイジング計算機 でシステムの サイズを 設定し てください。