I problemi di sicurezza possono essere risolti con una produzione adeguata e uno stoccaggio sicuro delle batterie al litio

All'inizio di dicembre, uno dei produttori mondiali ha emesso un richiamo per diversi sistemi di accumulo di batterie solari domestiche a causa di potenziali rischi di incendio. Secondo quanto riferito, si sono verificati quattro incendi che hanno coinvolto questi sistemi di batterie, inclusa un'esplosione dovuta a un impianto di stoccaggio dell'energia che ha provocato numerosi feriti e l'evacuazione del personale.

Le unità batteria’ le celle corrono il rischio di surriscaldarsi e prendere fuoco, secondo l'avviso di richiamo. A seguito di diversi incendi che hanno coinvolto un marchio mondiale di prodotti solari, ora c'è un richiamo.

Al giorno d'oggi, alcuni proprietari di casa richiederanno opzioni di backup della batteria più frequentemente come parte delle loro installazioni e dispositivi domestici di energia solare. Si prevede che le preoccupazioni relative ai rischi di incendio aumenteranno man mano che l’energia solare sarà più ampiamente utilizzata.

Queste preoccupazioni sono fondate??

Dipende dall'opzione di archiviazione della batteria selezionata e da come è stata creata. Diverse persone nel settore sostengono che se la batteria viene installata seguendo le istruzioni del produttore, la possibilità di un incendio è praticamente inesistente.

Anche se la batteria è montata in modo errato, il rischio di incendio può essere virtualmente eliminato con le unità di accumulo delle batterie solari a condizione che siano prodotte secondo le migliori pratiche.

Anche se il rischio di incendio è estremamente ridotto, immagina te stesso come un proprietario di casa che ha appena guardato il video di un incendio domestico collegato a una batteria solare. Invece di fare promesse senza senso, l’industria deve affrontare questa sfida con prodotti più sicuri.

Generalmente, conosciamo quella chimica, il pacco batteria è composto, e la procedura di produzione stessa saranno i tre fattori fondamentali nella produzione che causano il pericolo di incendio.

Caratteristiche della batteria

Quando si realizza la batteria, il produttore decide quale chimica della batteria è ideale per uno scopo particolare. Di solito parlando, ossido di cobalto manganese litio nichel (noto anche come NMC) e il fosfato di litio e ferro sono i due composti di accumulo di energia utilizzati più frequentemente (chiamiamo LFP).

La chimica NMC per l’accumulo di energia presenta vantaggi significativi per il settore automobilistico. La NMC è la batteria preferita per le auto grazie alla sua tensione più elevata e alla maggiore densità di energia.

La chimica LFP fornisce il miglior stoccaggio di energia solare per uso residenziale. A differenza delle batterie agli ioni di litio, che possono incendiarsi o esplodere a causa del surriscaldamento durante la ricarica, Le batterie al litio-ferro fosfato sono particolarmente resistenti al sovraccarico e allo scaricamento eccessivo.

1.

Poiché la chimica modificata del catodo aumenterà significativamente la soglia di fuga termica di oltre 100°F rispetto a NMC, ci saranno significative variazioni di sicurezza tra le due sostanze chimiche. L'NMC ha un rischio di incendio molto più elevato rispetto al fosfato di ferro. D'altra parte, le normali circostanze di lavoro porteranno a una temperatura interna più stabile quando LFP funziona in modo coerente.

La progettazione di una cella della batteria dovrebbe tenere conto dell'efficienza e della sicurezza oltre alla chimica. Tutte le altre variabili strutturali, compresa la separazione, alta tensione, e fuga termica, sono ugualmente importanti.

La costruzione del pacco batteria deve utilizzare le parti elettriche adeguate e disporre di sufficienti backup integrati. In questo modo è possibile assicurarsi che il sistema sia operativo e in grado di gestire le variazioni delle tendenze di utilizzo dell'energia.

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Anche, un sistema di gestione della batteria che tiene traccia della temperatura, voltaggio, e la potenza in ingresso/uscita è fondamentale per sincronizzare il funzionamento dell'intero sistema ed eliminare la possibilità di incendio.

Un'unità di accumulo della batteria solare può assorbire più corrente e tensione più elevata senza comportare rischi di incendio se viene utilizzato il materiale termico appropriato. È possibile gestire bene la temperatura interna del pacco batteria utilizzando, ad esempio, un materiale ad alta conduttività termica, sappiamo che l'alluminio, può trasferire il calore da quattro a cinque volte meglio di altri materiali.

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Anche l’ambiente e il processo produttivo devono essere rigorosamente regolamentati. Il piatto verrà rovinato se vengono utilizzati i componenti errati, aggiunti nell'ordine errato, e combinato. Presso lo stabilimento di produzione, processi altamente automatizzati e completa tracciabilità sono essenziali. Per garantire la sicurezza di ogni batteria solare, il processo di produzione deve essere esatto, uniforme, e qualità controllata in ogni fase.

Tuttavia, si prevede che le preoccupazioni sulla sicurezza antincendio aumenteranno, il motivo è che le famiglie danno priorità a un uso energetico rispettoso dell’ambiente e fanno sempre più affidamento sull’accumulo di batterie solari come fonte di energia di riserva nel mercato. La ricerca di opzioni per la batteria e la consapevolezza dei fattori che aumentano il rischio di incendio sono importanti sia per gli installatori che per i proprietari di case. L’industria può anche intraprendere iniziative per progettare e produrre sistemi di batterie che aumentino la fiducia dei consumatori nello stoccaggio dell’energia solare.

Conservazione sicura delle batterie al litio

Lettbatteria agli ioni di litio la tecnologia è uno sviluppo relativamente nuovo. Ancora, fin dalla loro nascita agli inizi degli anni ’90, hanno gradualmente sostituito la tecnologia tradizionale. Le batterie a base di litio hanno un fattore di forma ridotto e prestazioni elevate. Vengono utilizzati in sempre più automobili e altre apparecchiature grazie ai loro vantaggi.

Sebbene questa tecnologia abbia dei vantaggi, comporta anche rischi per la sicurezza. Se maneggiato in modo errato, Le batterie agli ioni di litio rappresentano un rischio molto grande. Le esplosioni e gli incendi delle batterie agli ioni di litio possono essere fatali, con conseguenti danni costosi e, nello scenario peggiore, perdita di vite umane.

In questo manuale, esaminiamo le batterie agli ioni di litio’ i possibili rischi in modo approfondito e offrire consigli utili su come conservarli in modo sicuro.

Come funzionano le batterie agli ioni di litio

Può essere molto utile capire come funzionano le batterie al litio per valutare i potenziali rischi ad esse associati. Il litio può essere trovato sia nella sua forma pura che legata in un'ampia gamma di tipi di batterie.

Anche, l'anodo e il catodo, gli elettrodi positivi e negativi, sono presenti nella base di ogni batteria al litio. Tra di loro c'è un elettrolita che conduce ioni. Ciò garantisce il movimento degli ioni di litio durante i processi di carica e scarica tra gli elettrodi. Un altro componente cruciale dell'apparato è il separatore. La rimozione del contatto diretto tra anodo e catodo evita un cortocircuito.

Durante il processo di scarico, gli ioni di litio e gli elettroni vengono scaricati dal lato dell'anodo. Durante lo spostamento attraverso il circuito esterno, gli elettroni compiono lavoro elettrico. Gli ioni di litio si muovono simultaneamente dal separatore e dal fluido elettrolitico al catodo.

Le batterie al litio-ferro sono sicure??

Inoltre, la contaminazione o i difetti di fabbricazione possono rappresentare un problema di sicurezza. Qualsiasi circostanza, se si tratta di una scarica profonda, fuoco, o reazione chimica, rappresenta un rischio per l’ambiente, aziende, e dipendenti.

I problemi tipici con le batterie agli ioni di litio includono:

Pericoloso per incendi dovuti a fuga termica

Esiste la possibilità di fuga termica se le celle si surriscaldano. Molti altri fattori, compresi i carichi termici, danno meccanico, o difetti di fabbricazione, possono causare fughe termiche. Questo processo esotermico ha il potenziale per accendere il litio che è stato immagazzinato, accendendo il fuoco e generandone l'ossigeno.

La soluzione elettrolitica viene vaporizzata dal calore intenso, che produce più calore e gas infiammabili. La batteria prenderà fuoco se un gas si accende quando viene superata la sua temperatura di accensione. Un effetto domino distruttivo può derivare dalla propagazione termica.

Una scarica profonda crea pericolo di incendio

Lunghi periodi di inattività possono causare lo scaricamento delle batterie agli ioni di litio. La decomposizione del liquido elettrolitico può produrre gas facilmente infiammabili. Le batterie agli ioni di litio molto scariche non possono essere ricaricate perché non c'è abbastanza fluido elettrolitico per convertire correttamente l'energia fornita. Potrebbe verificarsi un cortocircuito o un incendio a causa di una scarica profonda.

La deformazione meccanica provoca pericolo di incendio

Le batterie agli ioni di litio sono costantemente soggette a danni durante la manipolazione. Gli esempi includono la caduta su un terreno duro o la collisione con automobili in movimento. Se il risultato è la deformazione cellulare, la batteria potrebbe incendiarsi a causa di un cortocircuito interno. In alcuni casi, è concepibile che le particelle introdotte involontariamente nella cellula durante la produzione possano eventualmente causare danni interni alla cellula. Qui sono possibili anche cortocircuiti interni.

Sistema antincendio con batteria agli ioni di litio

Una batteria agli ioni di litio produce ossigeno quando brucia. Incendi di classe D, che sono identificati dalla presenza di metalli ardenti, può essere spento solo con polveri e granuli speciali.

Come misura precauzionale si consiglia di conservare quantità adeguate di granuli o polvere di soppressione. I granuli posti sopra il carico dell'incendio spostano l'ossigeno e lo separano dal combustibile. I granuli fondono ad una temperatura specifica proprio come il vetro. I granuli raffreddano la fiamma assorbendo calore sotto forma di energia di fusione. Al di sopra del carico di incendio, si forma anche un involucro impenetrabile. Prevenire efficacemente una reazione con l'ossigeno.

Esistono altri rischi associati alle batterie al litio oltre al rischio di incendio. In caso di reazione, dall'interno della cella potrebbero essere rilasciati composti pericolosi come l'acido cloridrico o fluoridrico. Questo potrebbe manifestarsi come vapore, che potrebbero nuocere ai lavoratori quando entrano in contatto con esso o lo inspirano.

Poiché non esiste una legislazione unica, Molte aziende si trovano ad affrontare il dilemma relativo allo stoccaggio delle batterie agli ioni di litio. A seconda della situazione specifica, È possibile adottare misure di sicurezza per prevenire e limitare i danni. Generalmente, all’aumentare dell’energia immagazzinata dalle batterie al litio e all’aumentare della quantità di batterie, il rischio potenziale ad essi legato aumenta.

Quando si maneggiano o trasportano batterie agli ioni di litio, tenere presente quanto segue:

Seguire le linee guida del produttore (schede tecniche di prodotto)

Difendere i poli della batteria dai cortocircuiti.

Difendersi dalla flessione meccanica

Evitare l'esposizione prolungata a temperature estreme o fonti di calore (compresa la luce solare diretta)

Se non sono installati dispositivi di estinzione automatica, assicurarsi che vi sia una separazione strutturale o geografica (minimo 2.5 M) da altri oggetti combustibili.

Assicurarsi che le batterie difettose vengano rimosse immediatamente dagli impianti di produzione e stoccaggio (tenerli a distanza di sicurezza o in un'area antincendio finché non è possibile smaltirli).