Bezpieczeństwo akumulatorów: Co to jest odgazowanie i dlaczego występuje?

Baterie stały się integralną częścią naszego codziennego życia, zasilając wszystko, od smartfonów po pojazdy elektryczne. Ale czy kiedykolwiek zastanawiałeś się nad potencjalnymi zagrożeniami związanymi z bateriami, które umożliwiają płynne funkcjonowanie tych urządzeń? Podczas gdy postęp w technologii baterii zrewolucjonizował nasz sposób życia, ważne jest, aby zbadać potencjalne zagrożenia, jakie stwarzają te źródła zasilania.

Akumulatory litowo-jonowe są łatwopalne i niebezpieczne, z możliwością niebezpiecznego i wybuchowego rozładowania termicznego - co może mieć nie tylko katastrofalne skutki dla środowiska i mienia, ale może zagrażać życiu ludzkiemu. Dlatego ważne jest, aby zrozumieć pierwsze oznaki możliwej katastrofy - odgazowanie.

Zrozumieć odgazowywanie: Cicha emisja

Odgazowanie odnosi się do uwalniania gazów z akumulatorów litowo-jonowych, często w wyniku nadużycia lub niewłaściwego użytkowania. Gdy bateria jest narażona na warunki takie jak przeładowanie, nadmierne rozładowanie lub uszkodzenie fizyczne, może to prowadzić do rozpadu wewnętrznych komponentów, powodując uwalnianie gazów. Gazy te zazwyczaj obejmują dwutlenek węgla, tlenek węgla i inne lotne związki organiczne, które mogą być toksyczne dla każdego, kto może mieć z nimi kontakt.

Wyjaśnienie dynamiki odgazowywania:

Dynamika odgazowywania różni się w zależności od konfiguracji akumulatora. W zamkniętych konfiguracjach, takich jak stojaki lub małe obudowy, odgazowywanie może gromadzić się w ograniczonej przestrzeni, zwiększając ryzyko wzrostu ciśnienia i zapłonu. W otwartych konfiguracjach, takich jak instalacje zewnętrzne, odgazowywanie może rozpraszać się łatwiej, ale nadal stwarza ryzyko w słabo wentylowanych obszarach.

Jak powstaje odgazowanie i oś czasu:

Chociaż nie zawsze jest to gwarantowany prekursor ucieczki termicznej w akumulatorach litowo-jonowych, odgazowanie zwykle występuje na wczesnym etapie ich awarii. Ucieczka termiczna ma miejsce, gdy akumulator ulega niekontrolowanemu nagrzaniu, co prowadzi do gwałtownego wzrostu temperatury i ciśnienia w ogniwie. Wzrost ten może ostatecznie doprowadzić do pożaru lub wybuchu akumulatora, stwarzając poważne zagrożenie dla bezpieczeństwa.

Harmonogram odgazowywania może się różnić w zależności od stopnia nadużycia i typu akumulatora. W niektórych przypadkach odgazowanie może następować stopniowo w miarę upływu czasu, gdy bateria jest poddawana powtarzającym się obciążeniom, podczas gdy w innych przypadkach może wystąpić nagle z powodu pojedynczego zdarzenia, takiego jak przeładowanie.

Czynniki, w których może wystąpić odgazowanie:

• Uszkodzenia fizyczne: Wszelkie uszkodzenia akumulatora, takie jak przebicie lub zgniecenie, mogą spowodować degradację wewnętrznych komponentów, prowadząc do odgazowania.
• Przeładowanie: Nadmierne ładowanie może spowodować rozkład elektrolitów w akumulatorze, prowadząc do powstawania gazu.
• Przegrzanie: Podobnie jak w przypadku odgazowywania, nadmierne ciepło może spowodować ucieczkę termiczną poprzez destabilizację wewnętrznego składu chemicznego akumulatora.
• Nadmierne rozładowanie: Rozładowanie akumulatora ponad zalecany limit może również spowodować uwolnienie gazów.
• Zwarcia wewnętrzne: Każda usterka powodująca zwarcie w akumulatorze może zainicjować niekontrolowany wzrost temperatury.
• Wady produkcyjne: Wadliwe procesy produkcyjne mogą wprowadzać słabe punkty w strukturze akumulatora, czyniąc go bardziej podatnym na ucieczkę termiczną.

Jakie są zagrożenia związane z gromadzeniem się gazów odlotowych?

Gromadzenie się gazów może prowadzić do przekształcenia się pojemnika do przechowywania baterii w zbiornik ciśnieniowy, który tylko czeka na iskrę do zapłonu. Aby zminimalizować to ryzyko, kluczowe jest posiadanie monitorowanego systemu wentylacji. Ponadto niezbędna jest zgodność ze standardami FM, ponieważ BESS powinien utrzymywać LFL poniżej 25% lub mieć pojemnik, który można otworzyć, aby odpowietrzyć gaz, zapewniając bezpieczeństwo w przypadku odgazowania.

Dlaczego wczesne wykrywanie odgazowania jest krytyczne?

Wczesne wykrywanie odgrywa kluczową rolę w zapobieganiu katastrofalnym incydentom związanym z akumulatorami. Identyfikując oznaki odgazowania na samym początku, operatorzy mogą interweniować, zanim sytuacja przerodzi się w niekontrolowany wzrost temperatury. Oto dlaczego wczesne wykrywanie ma kluczowe znaczenie:

1. Konserwacja zapobiegawcza: Wczesne wykrywanie pozwala na terminową konserwację i działania naprawcze w celu rozwiązania problemów z akumulatorem, zanim się pogorszą. Rutynowe monitorowanie odgazowywania może pomóc w identyfikacji podstawowych problemów w systemach akumulatorów, takich jak przeładowanie lub uszkodzenia wewnętrzne, umożliwiając proaktywną konserwację w celu ograniczenia ryzyka.
2. Ograniczanie ryzyka: Odgazowywanie służy jako wczesny sygnał ostrzegawczy potencjalnych awarii akumulatora. Monitorując poziomy odgazowywania, operatorzy mogą wdrożyć środki ograniczające ryzyko, takie jak dostosowanie parametrów ładowania lub odizolowanie nieprawidłowo działających akumulatorów, aby zapobiec niekontrolowanemu wzrostowi temperatury i związanym z tym zagrożeniom.
3. Zwiększone bezpieczeństwo: Wczesne wykrycie ulatniającego się gazu zwiększa bezpieczeństwo zarówno personelu, jak i mienia. Daje to możliwość ewakuacji dotkniętych obszarów, wdrożenia protokołów awaryjnych i zminimalizowania wpływu incydentów związanych z akumulatorami na otaczające środowisko. Dodatkowo, wczesna interwencja zmniejsza prawdopodobieństwo obrażeń i szkód materialnych wynikających z niekontrolowanego wzrostu temperatury.
4. Oszczędność kosztów: Wczesne wykrywanie ulatniania się gazów może pomóc uniknąć kosztownych napraw lub wymiany uszkodzonych akumulatorów i sprzętu. Dzięki proaktywnemu rozwiązywaniu problemów operatorzy mogą wydłużyć żywotność akumulatorów, zoptymalizować ich wydajność i uniknąć nieplanowanych przestojów, co z czasem przekłada się na znaczne oszczędności.
5. Zgodność z przepisami: Wiele norm i wytycznych regulacyjnych nakazuje monitorowanie odgazowywania w ramach protokołów bezpieczeństwa akumulatorów. Wczesne wykrywanie zapewnia zgodność z wymogami regulacyjnymi i demonstruje zaangażowanie w utrzymanie bezpiecznych operacji akumulatorowych zgodnie ze standardami branżowymi.

Wdrożenie solidnych systemów i technologii wczesnego wykrywania gazów jest niezbędne do proaktywnego zarządzania ryzykiem i utrzymania integralności systemów akumulatorowych. Nadając priorytet wczesnemu wykrywaniu, interesariusze mogą zabezpieczyć się przed potencjalnymi zagrożeniami, zminimalizować zakłócenia oraz promować bezpieczne i zrównoważone wykorzystanie technologii akumulatorów w różnych zastosowaniach.

Kliknij tutaj, aby porozmawiać z nami o ochronie Twojej firmy

Aby uzyskać więcej informacji na temat bezpieczeństwa baterii, pobierz nasz eBook "The Battery Boom: The Explosive Rise of Thermal Runaway and how you can prevent it".

Pobierz BEZPŁATNĄ kopię eBooka "The Battery Boom