Litiumjonbatterier är bland de vanligast använda batterierna idag, och de får stor användning i mobila elektroniska enheter, elfordon, energilagringssystem och mer. Men i takt med att batterikapaciteten ökar och batteripaketens storlek ökar, ökar också risken för termisk flykt. När termisk rusning inträffar frigör interna kemiska reaktioner en rad brandfarliga och giftiga gaser, främst inklusive väte, kolmonoxid, koldioxid, metan och fluorkolväten. För närvarande finns det ingen teknik som helt kan förhindra termisk rusning i litiumbatterier; istället ligger fokus på tekniskt förebyggande och tidig upptäckt för att kväva faran i knoppen.
1. Egenskaper för gaser som släpps ut under termisk flykt av litiumbatterier:
Väte är en av de vanligaste gasformiga produkterna från termisk litiumbatteri. Det är mycket brandfarligt; kontakt med en gnista eller låga kan lätt utlösa en explosion. Dessutom är väte färglöst och luktfritt, vilket gör det svårt att upptäcka och ökar faran det utgör under termisk flykt. Följaktligen måste strikta säkerhetsåtgärder implementeras under produktion, användning och lagring av litiumbatterier för att förhindra väteackumulering och efterföljande explosioner.
Kolmonoxid är en annan vanlig giftig gas som produceras under termisk flykt genom termisk nedbrytning eller förångning av organiska lösningsmedel och andra material inuti batteriet. Kolmonoxid är skadligt för det mänskliga andningssystemet och den allmänna hälsan; långvarig exponering för höga koncentrationer kan leda till förgiftning eller till och med dödsfall. I händelse av termisk rusning måste därför snabba åtgärder vidtas för att minska kolmonoxidkoncentrationerna och säkerställa personalens säkerhet.
Koldioxid är en annan gas som genereras under termisk flykt av litiumbatterier. Även om koldioxid inte är giftigt i sig, kan höga koncentrationer utgöra hälsorisker. Dessutom förvärrar de storskaliga utsläppen av koldioxid de globala klimatförändringarna. Därför bör ansträngningar göras för att minimera koldioxidutsläppen vid hantering av termiska rusningsincidenter.
Metan är en annan brandfarlig gas som produceras under termisk flykt av litiumbatterier. Liksom väte är metan mycket brandfarligt; kontakt med en antändningskälla kan lätt utlösa en brand eller explosion. Därför måste snabba åtgärder vidtas under termiska flyktincidenter för att förhindra metanackumulering och den resulterande brandrisk.
Dessutom är fluorkolväten giftiga gaser som genereras under den termiska flykten av litiumbatterier. De är farliga för människors hälsa och överdriven inandning kan leda till allvarliga hälsoproblem. Därför bör generering och utsläpp av fluorkolväten minimeras under tillverkning och användning av litiumbatterier.
2. För att minska risken för termisk rusning i litiumjonbatterier bör en rad förebyggande åtgärder vidtas, inklusive följande:
(1). Stärka produktionsprocesser och kvalitetstester för att förbättra batterisäkerhetsfunktionerna - såsom överspänning, överladdning, överurladdning, överström och kortslutningsskydd - se till att strömförsörjningen bryts omedelbart under onormala förhållanden för att förhindra säkerhetsincidenter som termisk rusning.
(2). Upprätta omfattande protokoll för användning och hantering av litiumbatterier, standardisera användnings- och lagringspraxis, och följ strikt säkerhetsbestämmelserna för att skydda batterier från ogynnsamma förhållanden som externa kortslutningar, krossning och exponering för höga temperaturer.
(3). Installera "4-i-1" fast multigasdetektor. Dessa enheter integrerar vanligtvis samtidiga övervakningsmöjligheter för väte (H₂), kolmonoxid (CO), koldioxid (CO₂) och metan (CH₄) för att spåra gasläckor och koncentrationer i realtid. I händelse av termisk rusning, om gaskoncentrationerna når förinställda tröskelvärden, utlöser enheten ett hörbart och visuellt (rött ljus) larm, vilket gör det möjligt för personal att vidta snabba åtgärder för att säkerställa säkerhet och skydda miljön.