Неуспех и оток на литиум-јонска батерија¶

Литиум-јонска и литиум-полимерна (LiPo) торбичка за полнење и цилиндрични батерии го напојуваат речиси секој модерен пренослив уред: паметни телефони, лаптопи, таблети, USB-банки за напојување, вапси, безжични електрични алати и електрични велосипеди или скутери. Кога овие ќелии со висока енергетска густина претрпат физичко влијание, дефекти во производството, сериозно стареење со длабоко празнење или преполнување со несертифицирани тули, нивните внатрешни електролити се распаѓаат. Оваа деградација предизвикува торбичката за батеријата да отече како тесен балон („зачинета перница“) и може да ескалира во неконтролиран, самооксидирачки хемиски оган од 1.000 степени Целзиусови (1.832 степени Фаренхајт) познат како термички бегство.

Бидејќи литиум-јонската клетка генерира свој внатрешен кислород додека нејзината металнооксидна катода се распаѓа, запалената батерија не може да се задуши со исклучување на воздухот, таа може да изгори дури и под вода или во затворен сад, додека испушта облаци од токсичен, запалив водород флуорид (\(HF\)) и гас од јаглерод моноксид. Знаејќи како да го ставите во карантин отечен телефон или лаптоп без да ја продупчите торбичката, како да го изладите пожарот на мал уред наспроти евакуацијата на пожар на батеријата на е-велосипед и каде да ги фрлите оштетените батерии легално спречува пожари во куќата и токсично вдишување.

Направете го ова сега¶

Ако откриете отечена, прегреана, подсвиркване или пушена литиум-јонска батерија во вашиот дом, возило или канцеларија, веднаш извршете ги овие шест чекори:

1. Ако батеријата активно шушка, пука, испушта бел/сив чад или мирис на сладок хемиски отстранувач на лак за нокти, ЕВАКУРАЈТЕ веднаш: Не обидувајте се да кревате уред за подсвиркване или пушење со голи раце; торбичка ќелија која треба да влезе во термички млазници во насочен пламен од 1.000°C (1.832°F) во рок од неколку секунди од првото подсвиркување. Извадете ги сите луѓе и домашно милениче надвор од собата, затворете ја вратата зад себе за да содржи токсичен водород флуорид чад и повикајте го вашиот локален број за итни случаи (911 во САД и Канада, 112 низ Европската унија, 999 во Обединетото Кралство) преку нашиот броеви за итни случаи директориум.
2. If the battery is swollen ("puffy") but cold and quiet, unplug the charging cable from the wall FIRST: Unplug the power adapter at the wall outlet rather than yanking tightly on a hot connector port attached to the swollen device. Never plug a swollen laptop or phone back in "just for ten minutes to back up photos," as charging voltage is the #1 trigger that turns a swollen pouch into an active fire.
3. Нежно исклучете го уредот без да го стискате екранот или подлогата за подлога: ако екранот реагира, целосно исклучете го уредот за да престане да тече електрична струја низ напрегнатата ќелија. Не трескајте го отечениот капак на лаптопот и не притискајте го стаклениот екран на телефонот за да го „вратите на своето место“, што може да го скрши внатрешниот сепаратор и да предизвика моментален краток спој.
4. Никогаш не дупнувајте, боцкајте или обидувајте се да го „испуштите гасот“ од отечената батерија: Никогаш не ѕиркајте во отечената торбичка од батеријата со игла, нож или шрафцигер за да го испуштите гасот и никогаш не вадете залепена отечена батерија од рамката на телефонот користејќи метален шрафцигер со рамна глава или нож за путер. Пробивањето на тенката алуминиумска ламинатна торбичка ги скратува анодата и катодата заедно и ги изложува соединенијата на литиум на влага во воздухот, пали веднаш млазен пламен во вашето лице.
5. Карантинирајте го ладно отечениот уред на отворено во метален контејнер со сув песок: Носете заштитни очила и дебела кожа или работни ракавици, носете го исклучениот уред на отворено (никогаш преку преполн ходник или лифт ако е жешко) и ставете го на гол бетон, камен од внатрешен двор или внатре во метална кофа/наполнета со тенџере за готвење. глинено легло за мачки** најмалку 3 метри (10 стапки) подалеку од ѕидови, палуби и автомобили.
6. Доколку мал телефон или таблет се запали во затворен простор и може безбедно да се полие, преплавете го со огромни количини вода: За разлика од пожарите со маснотии (каде што водата е забранета) или цврстите метални примарни батерии од литиум-метал, стандардните батерии за полнење литиум-јони електронските пожари се потиснуваат со непрекинато дејство на вода од *** распрскувач или кофа за вода за ладење на ќелиите под нивниот праг на бегство од 150°C (302°F) (само откако ќе се исклучи од ѕидната наизменична струја). За големи батерии за е-велосипед или скутер, не се бори со пожарот, веднаш евакуирајте.

flowchart TD
    A["Откриена е аномалија на литиум-јонска батерија"] --> B{"Hissing, Smoking, Sweet Solvent Smell, or Hot?"}
    B -->|"Yes (Imminent or Active Runaway)"| C["Do Not Touch Device; Evacuate Room & Close Door"]
    C --> D{"Large E-Bike/Scooter Battery or Small Phone?"}
    D -->|"Large E-Bike / Power Wall"| E["Evacuate Building Immediately; Call Fire Dept (911/112/999)"]
    D -->|"Small Unplugged Phone on Floor"| F["Flood With Continuous Gallons of Water From Safe Distance + Call 911"]
    B -->|"No (Swollen/Bulging Case, But Cold & Quiet)"| G["Unplug Charger at Wall Outlet Immediately"]
    G --> H["Power Off Device Gently; Do Not Squeeze or Close Lid"]
    H --> I["Move Outdoors into Metal Bucket Bedded with Dry Sand"]
    I --> J["Take to Certified Hazardous Battery Drop-Off (Never Household Trash)"]

How to recognize early warning signs of a failing lithium battery¶

Lithium-ion polymer (pouch) batteries and cylindrical cells give distinct physical, thermal, and olfactory warning signs days or weeks before catastrophic failure.

Device symptom and hazard level comparison table¶

Физика и хемија на термички бегство (Зошто литиум-јонските пожари се единствени)¶

Разбирањето зошто литиум-јонскиот оган се однесува поинаку од огнот од дрво, хартија или кујнска маст, објаснува зошто стандардните техники за задушување пожар не успеваат:

1. Фаза 1: Распаѓање на слојот на SEI (80°C до 120°C / 176°F до 248°F): Внатре во здрава литиум-јонска ќелија, микроскопски пасивирачки филм наречен Интерфаза на цврст електролит (SEI) ја обложува графитната анода. Ако батеријата е продупчена, здробена, преполнета или оставена на врел контролна табла на автомобилот, температурите поминуваат 80°C и заштитниот слој SEI се раствора, предизвикувајќи егзотермна реакција помеѓу голата испреплетена со литиум анода и течниот органски растворувач.
2. Фаза 2: Топење на сепараторот на полимер (130°C до 150°C / 266°F до 302°F): хартиена микропорозна полиетиленска/полипропиленска мембрана (дебела само 12 до 25 микрони, потенка од пластичната обвивка) е единствениот позитивен допир. На 135°C (275°F), овој пластичен сепаратор целосно се топи, предизвикувајќи масивен внатрешен краток спој на целата површина.
3. Фаза 3: ослободување на катоден кислород и самоодржливо бегство (180°C до 1.000°C / 356°F до 1.832°F): додека топлината скока над 180°C, катодата на метал-оксид (како што се литиум кобалт ман или MC N, CA) хемиски се разградува и ослободува чист молекуларен кислород (\(O_2\)) во запечатената клетка. Бидејќи батеријата сега содржи сопствено внатрешно снабдување со кислород + запаливо гориво со растворувач на јаглеводороди што врие + извор на палење на 500°C, таа избива во пламен на дувалка што самохрани.
   • Зошто гушењето не ја запира реакцијата: Дури и ако закопате забегана литиум-јонска батерија под огнено ќебе, пена, CO2 или сода бикарбона, ќелијата ја продолжува својата егзотермна хемиска реакција внатре во купот додека не се потроши целата нејзина складирана електрична и хемиска енергија, и во моментот кога ќебето не се подигне, воздухот повторно се запали со гасови што може да се запали.
4. Фаза 4: Отровен водород флуорид (\(HF\)) исклучен: електролитната сол што се користи во скоро сите комерцијални литиум-јонски батерии е Литиум хексафлуорофосфат (\(LiPF_6\)). Кога е изложен на оган и влажност, тој се распаѓа во Водород флуорид (\(HF\)) гас (кој се претвора во корозивен Хидрофлуорна киселина при допирање на влажната обвивка на човечките бели дробови и рожницата), заедно со фосфорил флуорид (\(POF_3\)), хидроген (\(COF_3\)), јаглерод (\(CO\)), јаглерод (\(CO\)) ​​моноид). Дишењето дури и неколку бели дробови густ бел чад од батерии во затворена просторија може да предизвика фатално хемиско оштетување на белите дробови и системско труење со флуор.

Како безбедно да се изгасне или да се задржи литиум-јонскиот пожар¶

Тестирањето на противпожарната служба од страна на Националното здружение за заштита од пожари (NFPA), UL Solutions (UL 9540A) и Федералната управа за авијација (FAA) воспоставува јасни протоколи за мала потрошувачка електроника наспроти големи пакети за мобилност.

Споредба на методот за сузбивање пожар: литиум-метал наспроти литиум-јон¶

Широко распространет мит на интернет тврди * „Никогаш не смеете да ставате вода на батеријата на телефон или лаптоп бидејќи литиумот експлодира во вода.“* Тој мит ги збунува примарните литиум-метални батерии што не се полнат (кои содржат цврста елементарна метална литиумска фолија) со литиум-јонски батерии што се полнат само цврсти метални батерии јони на литиум интеркалирани во графит и метални оксиди).

Протоколот FAA „Cool and Submerge“ за пожари на мали уреди¶

Кога паметен телефон, таблет или пенкало се запали во кабината на комерцијалниот патнички авион, стјуардесите се обучени од Федералната авијација (FAA) да извршат специфична секвенца од три чекори (која можете да ја прилагодите дома само ако уредот е мал, исклучен и можете да избегнете да го дишете чадот):

1. Чекор 1: Исклучете го и срушете го околниот пламен: Ако уредот е приклучен во ѕиден штекер, исклучете го кабелот од ѕидот (или исклучете го прекинувачот) за да нема струја од 120V/230V наизменична струја во домаќинството. Ако соседната хартија или постелнина се запалила, срушете го пожарот во просторијата со ABC апарат за гаснење или вода.
2. Чекор 2: Континуирано натопувајте со вода за да се излади јадрото на батеријата: истурете стомна, кофа или континуиран проток на вода директно на запалениот телефон или лаптоп од должината на раката (никогаш коцки мраз, кои ја изолираат топлината наместо да течат во куќиштето). Очекувајте малку подсвиркване и пареа додека водата удира во металната обвивка од 600°C; продолжете со полевање вода додека целосно не престанат пушењето и шушкањето.
3. Чекор 3: Оставете го непречено 15 минути, а потоа преместете се на отворено во потопена/кофа за песок: почекајте 10 до 15 минути за да се изладат ќелиите, а потоа користете долги метални клешти за скара или лопата и дебели ракавици за да го ставите изгорениот уред во метална кофа исполнета со вода за лаптоп или влажен песок. батериите често повторно се палат неколку часа подоцна.

Безбеден карантин и отстранување на отечена („зачинета перница“) батерија¶

Ако отворите фиока на биро и најдете стар паметен телефон, рачен PSP/Nintendo, MacBook или USB-банка за напојување чија батерија се надува како перница, не паничете. Ладна, отечена батерија која се наоѓа во фиока, нема да експлодира во следните десет секунди, освен ако не ја испуштите, дупнете или не ја приклучите на полнач.

Чекор-по-чекор карантин и водич за транспорт¶

1. Не обидувајте се да ја вадите батеријата сам на себе на отечен залепен телефон или таблет: современите паметни телефони, iPad и тенки лаптопи ги лепат своите меки фолиени торбички за батерии директно на алуминиумската рамка со високо-цврсти лепливи јазичиња за повлекување. Кога батеријата е отечена, нејзината кожа од фолија е истегната како хартија под притисок на гасот; обидувајќи се да го оттргнете од лепилото со помош на шлаг, кредитна картичка или топлински пиштол, ја свиткува отечената торбичка и често предизвикува таа да се запали токму на вашата работна маса. Оставете ја отечената батерија во шасијата на металниот уред (или однесете го целиот уред во сервисна лента овластена од производителот, како што е Apple Store или uBreakiFix опремена со корпи со песок за заштита од пожар).
2. Метални терминали кои се изложени на лента: Ако се работи за отстранлив батериски пакет, покријте ги златните/бакарните електрични контактни влошки со проѕирна лента за пакување или непроводлива електрична лента (никогаш метална селотејп лента).
3. Спакувајте се во изолирана корпа со песок/вермикулит додека не можете да одите до местото каде што се наоѓате: Ставете го уредот рамно во метален сад или кофа со 5 сантиметри (2 инчи) сув песок, ѓубре за маче или вермикулит и поставете го на отворено на засенчено место заштитено од дожд, подалеку од просторот. Кога го возите до објектот за опасен отпад, ставете ја металната корпа во багажникот или креветот на камионот со испукани прозорци.
4. Каде да се земе отечена или оштетена батерија (НИКОГАШ обични канти за батерии):
   • Зошто не можете да испуштите отечена батерија во стандардна картонска „Кутија за рециклирање батерии“ во супермаркет: Стандардните цевки за собирање картони без надзор во продавниците за храна или канцелариските лоби се само за непроменети, неоштетени батерии. Спуштањето на отечена или оштетена литиумска торбичка во картонска кутија полна со други метални батерии може да ја изгори продавницата.
   • Соединети Американски Држави и Канада: Одете на Call2Recycle.org и филтрирајте ја мапата на локаторот за локации што ракуваат со оштетени/неисправни батерии или однесете ја директно во вашиот општински/округ објект за опасен отпад од домаќинството (HHW) или во учесник Домашно складиште / Лоу / Best Buy / Staples за услуги на клиентите, секогаш оставете ја батеријата директно во пластична кеса на членот на персоналот" Литиумската батерија е отечена“* затоа ја ставаат веднаш во нивниот огноотпорен барабан, одобрен со DOT CellBlockEX / Вермикулит DDR (оштетен, неисправен или отповикан).
   • Обединето Кралство, ЕУ и Австралија: Однесете го уредот директно до локалниот совет на кој присуствува Центар за рециклирање на отпад од домаќинство (HWRC) или B-циклус / складиште за опасен отпад за комунален отпад и предадете го директно на придружникот за сместување во оштетениот литиумски карантински барабан.

Спречување на дефекти на литиум-јонската батерија дома¶

Следете ги овие шест дневни навики препорачани од UL Standards & Engagement и Националното здружение за заштита од пожари (NFPA) за да спречите отекување на батеријата и пожари:

• Никогаш не полнете телефони, таблети или ваши под перницата, на креветот или внатре во перничињата на каучот: Полнењето секогаш создава топлина; закопувањето на телефонот што се полни под перница или ќебе заробува 100% од таа топлина додека батеријата не достигне температура на термички дефект додека спиете. Секогаш полнете ги уредите на тврда, рамна, незапалива маса или ноќна маса.
• Купувајте само UL-сертифицирана (UL 2849 за е-велосипеди, UL 2272 за ховерборди/скутери, UL 2056 за електрични банки) опрема: Над 90% од фаталните пожари на е-велосипеди и скутери вклучуваат несертифицирани резервни батерии на пазарот, обновени заменети ќелии, купени евтини пакувања од трети страни преку Интернет, Системски (BMS) прекинувачки кола за пренапон. Користете само точниот оригинален адаптер за напојување од производителот изграден за вашиот специфичен напон на батеријата.
• Престанете со полнење и исклучете го кога батеријата на е-велосипед или алат ќе достигне 100%: Никогаш не оставајте батерии со голема подвижност или електрични алати приклучени да се полнат без надзор преку ноќ или додека сте отсутни на работа.
• Чувајте ја неискористената електроника на полнење од 40% до 50% (никогаш 0% и никогаш 100%): Оставањето на стар лаптоп или телефон во плакар две години на 100% полнење ја забрзува оксидацијата на електролитот и отекувањето на гасовите; обратно, оставајќи ја батеријата на 0% мртва со месеци овозможува напонот на ќелијата да падне под 2,0 волти, растворајќи го бакарниот аноден тековен колектор во бакарни шунти што ја поврзуваат батеријата следниот пат кога ќе ја вклучите.
• Почекајте 30 минути пред да ја наполните батеријата со ладна замрзнување (< 0°C / 32°F): Никогаш не внесувајте батерија за е-велосипед, пакување електрични алати или телефон од подмрзнат зимски студ и приклучувајте ги директно во брз полнач. Полнењето на литиум-јонска батерија додека нејзиното јадро е под 0 степени Целзиусови (32 степени целзиусови) ги спречува јоните на литиум непречено да навлезат во графитот и наместо тоа, предизвикува трајно метално литиумско обложување (дендритни игли) на површината на анодата, со што се поставува иден внатрешен краток спој. Оставете ја батеријата прво да се загрее на собна температура.
• Никогаш не оставајте електрани, вапени или камери во жешко паркирано возило: на 32°C (90°F) сончев ден, затворената кабина на автомобилот или кутијата за ракавици достигнуваат од 60°C до 75°C (140°F до 167°F), брзо печејќи ги ќелиите од торбичката во „зачинета“.

Најчесто поставувани прашања¶

Проверени извори¶

• Национална асоцијација за заштита од пожари (NFPA): Безбедност на литиум-јонски батерии за потрошувачи, безбедност од пожар на е-велосипед и е-скутер и стандарди за систем за складирање енергија NFPA 855 (Соединети Американски Држави / Меѓународни).
• Федерална воздухопловна администрација (FAA): Процедурии за литиумска батерија PackSafe и SAFO (безбедно предупредување за оператори) Процедури за гасење пожар во кабината со литиум-јони во летот (Соединети Американски Држави).
• УЛ Истражувачки институти / Институт за истражување за безбедност од пожари (FSRI): Разбирање и ублажување на термички бегство и опасности од испуштање гасови од литиум-јонска батерија (Соединети Американски Држави).
• Комисија за безбедност на потрошувачки производи во САД (CPSC): Микромобилност (е-велосипед, е-скутер, ховерборд) UL 2849 / UL 2272 Безбедносни предупредувања и повлекувања на оштетена батерија (Соединети Американски Држави).
• Агенција за заштита на животната средина на САД (EPA) и Call2Recycle: Управување со користени литиум-јонски батерии, транспорт на батерии со оштетена/дефектна/повратена (DDR) и безбедносно рециклирање протоколи (Соединети Американски Држави и Канада).
• Национален совет на шефови на пожари (NFCC) и лондонска противпожарна бригада: #ChargeSafe кампања: Упатство за евакуација на термички бегство со е-велосипед и е-скутер (Обединето Кралство).

Поврзани водичи¶

• Скршен или оштетен телефон со вода
• Куќен пожар
• Електричен оган и искри
• Термички бегство и пожари на 3Д печатач
• Броеви за итни случаи