علت آتش گرفتن باتری لیتیوم یونی و چگونگی مبارزه با آنها

28 سپتامبر 2023 -نوشته محمد رضوان ازهر، گفتگو-اعتبار: Shutterstock

این را تصور کنید: شما در حال عبور از جاده اقیانوس بزرگ با وسیله نقلیه الکتریکی جدید خود (EV)، اقیانوس در سمت چپ و وزش باد در موهایتان هستید. اما اگر من به شما بگویم که این حرکت شگفت انگیز می تواند به یک کابوس تبدیل شود، با بوی ضعیف چیزی که می سوزد، چه؟

در این ماه حداقل دو آتش سوزی بزرگ باتری لیتیوم یونی در استرالیا داشته ایم – یکی در پارکینگ فرودگاه سیدنی و دیگری اخیراً در سایت ذخیره باتری Bouldercombe در کوئینزلند.

هنگامی که یک باتری لیتیوم یون آتش می گیرد، آسیب می تواند گسترده باشد. این آتش سوزی ها نه تنها شدید هستند، بلکه طولانی مدت و بالقوه سمی هستند.

علت این آتش سوزی ها چیست؟

بیشتر خودروهای الکتریکی که در امتداد جاده‌های استرالیا حرکت می‌کنند مملو از باتری‌های لیتیوم یونی هستند. آن‌ها همان نیروگاه‌هایی هستند که به تلفن‌های هوشمند و لپ‌تاپ‌های ما سوخت می‌دهند – که به دلیل توانایی آن‌ها در ذخیره انبوه انرژی در یک فضای کوچک شناخته می‌شوند.

واقعیت این است که باتری‌های لیتیوم یونی در خودروهای الکتریکی بسیار ایمن هستند. در واقع، از سال 2010 تا ژوئن 2023، تنها چهار آتش سوزی باتری خودروهای الکتریکی در استرالیا ثبت شده است. و یک مقاله اخیر در مجموع حدود 900 آتش سوزی EV را از سال 2023 و 2050 پیش بینی می کند. این برای همه مقاصد، مقدار کمی است.

با این وجود، وقتی باتری‌های EV بیش از حد گرم می‌شوند، مستعد چیزی به نام «فرار حرارتی» هستند. این واکنش شیمیایی می‌تواند ناشی از نقص در باتری باشد – چه خرابی داخلی (مانند یک اتصال کوتاه داخلی)، یا نوعی آسیب خارجی. در موارد شدید، باعث آتش گرفتن یا انفجار باتری می شود.

شروع و تشدید آتش سوزی باتری لیتیوم یونی را می توان به دلایل متعددی از جمله رفتار کاربر مانند شارژ نامناسب یا آسیب فیزیکی ردیابی کرد.

باتری‌های بزرگ‌تری مانند Megapacks وجود دارند که اخیراً در Bouldercombe آتش گرفته‌اند. مگا پک ها باتری های بزرگ لیتیومی هستند که توسط تسلا طراحی شده اند. آنها به عنوان ذخیره انرژی و کمک به “تثبیت شبکه و جلوگیری از قطع برق” در نظر گرفته شده اند.

مگا پکی که آتش گرفت یکی از 40 دستگاه لیتیوم یون مگا پک 2.0 موجود در محل است. آتش سوزی Megapack به دلایل واضح دلهره آور است. مگا پک ها دارای ظرفیت 3 مگاوات ساعت هستند که معادل 3000 کیلووات برق تولیدی در ساعت است.

جای تعجب نیست که آتش Bouldercombe ممکن است برای چند روز شعله ور باشد.

هنگام شروع آتش سوزی چه باید کرد؟

اگر آتش سوزی در یک وسیله نقلیه الکتریکی یا انبار باتری رخ دهد، اولین غریزه ممکن است گرفتن نزدیکترین شلنگ باشد. با این حال، استفاده از آب در یک باتری لیتیوم یونی می تواند فاجعه بزرگتری را به همراه داشته باشد.دلیل آن این است که باتری‌های لیتیوم یونی استعداد نسبتاً ناخواسته‌ای برای واکنش‌های شیمیایی در تماس با آب دارند. به جای خاموش کردن شعله ها، آب می تواند در واقع به آتش سوخته و باعث تشدید آن شود. این به این دلیل است که واکنش آب با لیتیوم گاز هیدروژن قابل اشتعال تولید می کند و خطر آتش سوزی بیشتری را به یک موقعیت خطرناک می افزاید.

در حالی که آتش نشانان در گذشته برای آتش سوزی باتری های لیتیومی از آب استفاده می کردند (از آنجایی که آب به خنک شدن باتری کمک می کند)، آنها در مواقعی تا 40 برابر بیشتر از یک آتش سوزی معمولی ماشین نیاز به آب داشتند.

همانطور که تسلا در راهنمای پاسخگویی مدل 3 خود توصیه می‌کند، اغلب ایمن‌تر است که فقط اجازه دهید آتش باتری لیتیومی بسوزد.این توضیح می دهد که چرا تسلا به مقامات بولدرکامب توصیه کرد که آتش را خاموش نکنند.

خطر آب به همین جا ختم نمی شود. آب همچنین جریان الکتریسیته را هدایت می کند، به این معنی که پاشیدن آن بر روی آتش باتری می تواند منجر به شوک الکتریکی یا اتصال کوتاه شود، به خصوص اگر باتری به دستگاهی مانند خودروی الکتریکی متصل بماند.

بهترین راه برای خاموش کردن این آتش سوزی ها دستیابی به یک کپسول آتش نشانی تخصصی است. کارشناسان استفاده از کپسول های آتش نشانی کلاس D را که برای آتش سوزی با فلز لیتیوم طراحی شده اند، یا کپسول های آتش نشانی خشک شیمیایی مناسب برای آتش سوزی های الکتریکی را توصیه می کنند.

این خاموش کننده ها حاوی موادی مانند پودر کلرید سدیم یا آرگون تحت فشار هستند که می توانند با چالش های ناشی از باتری های لیتیوم یون مقابله کنند. کلرید سدیم که معمولاً به عنوان نمک خوراکی شناخته می شود، ذوب می شود و پوسته ای بدون اکسیژن روی آتش ایجاد می کند. به طور مشابه، آرگون یک گاز بی اثر و غیر قابل اشتعال است که می تواند با خفه کردن اکسیژن به خاموش کردن آتش کمک کند.

این ما را به عواقب آتش سوزی و خطر دیگری که اغلب نادیده گرفته می شود، می رساند: دودهای سمی.

وقتی باتری‌های لیتیوم یون در خودرو یا محل ذخیره‌سازی آتش می‌گیرند، فقط دود آزاد نمی‌کنند. آنها ترکیبی از گازهای خطرناک مانند مونوکسید کربن، هیدروژن فلوراید و کلرید هیدروژن منتشر می کنند.

این بخارات می تواند برای سلامتی شما خطرناک باشد، به خصوص زمانی که در مقادیر قابل توجهی استنشاق شود. به همین دلیل است که این آتش سوزی باتری ها یک نگرانی خاص است.

اگر ماشین شما آتش گرفت چه باید کرد؟

اگرچه آتش‌سوزی خودروهای برقی بسیار نادر است، اما اگر شما صاحب یک خودروی برقی هستید (یا در آینده قصد خرید آن را دارید)، چند مرحله وجود دارد که می‌توانید برای انحراف مقیاس به نفع خود انجام دهید.

ابتدا EV خود را در داخل و خارج بشناسید. با ویژگی های ایمنی آن آشنا شوید. آیا یک سیستم مدیریت حرارتی کارآمد برای کمک به خنک نگه داشتن باتری دارد؟ در مورد حسگرهایی که می توانند قبل از تبدیل شدن به یک مشکل به شما هشدار دهند، چطور؟

ثانیا، در مورد نحوه شارژ EV خود هوشمند باشید. از شارژرهای سریع به عنوان وسیله مورد نیاز خود استفاده نکنید، زیرا ممکن است باعث گرم شدن سریع باتری شوند. شارژ بیش از حد باتری نیز می تواند خطر روشن شدن آن را افزایش دهد.

اگر علیرغم تمام تلاش‌هایتان، متوجه شدید که درگیر آتش سوزی شدید، اولین اقدام شما باید تماس با اورژانس برای کمک حرفه‌ای باشد.