Eliminacja zagrożenia pożarowego systemów magazynowania energii z akumulatorami litowymi

Zasobniki z akumulatorami litowo-jonowymi są powszechnie stosowane, stają się nieodłącznym elementem otaczającego nas świata. Są to systemy o dużej gęstości energii, szybko ładowalne, ale z drugiej strony niestabilne chemiczne, z koniecznością ciągłego nadzoru elektroniką pomiarową BMS. Praca baterii poza zakresem termicznym i napięciowym spowoduje utratę kontroli nad systemem. W przypadku gdy zawiodą zabezpieczenia BMS, to akumulatory mogą wejść w proces rozbiegu termicznego. To zwykle kończy się gwałtownym wzrostem temperatury i wewnętrznego ciśnienia, co spowoduje zwarcie i zapłon. Pożar baterii litowych jest bardzo trudny do zwalczania, ponieważ wewnątrz ogniwa wytwarza się tlen i palne węglowodory jako efekt dekompozycji elementów. Pożar jest samoczynnie podtrzymywany, dlatego tą część baterii powinniśmy wyizolować do całkowitego wypalenia i nie dopuścić propagacji ognia w otoczeniu. Trzeba zrobić wszystko, aby do takiej sytuacji nie dopuścić, a jeżeli to się stanie, to zastosować przemyślaną, skuteczną strategię gaszenia. W artykule omówiono podstawowe typy akumulatorów jonowych, wyjaśniono, dlaczego są one niestabilnie chemiczne i jakie stosujemy zabezpieczenia. Wyjaśniono zjawisko rozbiegu termicznego i jak dochodzi do wewnętrznego zapłonu. Na zakończenie pokazano skuteczność środków gaśniczych i jakie powinny być stosowane strategie gaszenia.

---

Lithium-ion battery packs are widely used and become an integral part of the around us world. These are systems with high energy density, fast charging, but on the other hand chemically unstable, with the need for constant supervision with BMS measuring electronics. Operation of the battery outside the thermal and voltage range, may loss of control over the system. In the event that the BMS protection fails, the batteries may enter to the thermal run-away process. This usually results in a rapid increase in temperature and internal pressure and next do internal short circuit and fire. The fire of lithium batteries is very difficult to fight because oxygen and combustible hydrocarbons are produced inside the cell, as a result of the decomposition of its elements. The fire is self-sustained, this part of the battery should be isolated until it burns out completely and the fire should not propagate in the surroundings. Therefore, it is necessary to do everything to prevent such situation, and if it does occur, to apply effective extinguishing strategy. The article shown the basic types of lithium-ion batteries, explains why they are chemically unstable and what protections should be used. Next was explained thermal run-away process and how start internal ignition. Finally are shown the effective- ness of extinguishing agents and extinguishing strategies which should be taken.