Sikkerhed for batterier: Hvad er afgasning, og hvorfor opstår det?

Batterier er blevet en integreret del af vores hverdag og driver alt fra smartphones til elbiler. Men har du nogensinde overvejet de potentielle risici, der er forbundet med de batterier, der gør det muligt for disse enheder at fungere problemfrit? Mens fremskridt inden for batteriteknologi har revolutioneret den måde, vi lever på, er det vigtigt at udforske de potentielle farer, disse strømkilder udgør.

Litium-ion-batterier er brændbare og farlige med potentiale for farlig og eksplosiv termisk løbskhed - hvilket ikke kun kan have ødelæggende konsekvenser for miljøet og ejendom, men også kan true menneskeliv. Derfor er det vigtigt at forstå de første tegn på en mulig katastrofe - afgasning.

Forstå afgasning: Den tavse udledning

Afgasning refererer til frigivelse af gasser fra litium-ion-batterier, ofte som følge af misbrug eller forkert brug. Når et batteri udsættes for forhold som overopladning, overafladning eller fysisk skade, kan det føre til nedbrydning af interne komponenter, hvilket forårsager frigivelse af gasser. Disse gasser omfatter typisk kuldioxid, kulilte og andre flygtige organiske forbindelser - som kan være giftige for alle, der kommer i kontakt med dem.

Forklaring af afgasningsdynamik:

Afgasningsdynamikken varierer afhængigt af batteriopstillingen. I lukkede opstillinger som stativer eller små huse kan afgasning ophobes i det begrænsede rum, hvilket øger risikoen for trykopbygning og antændelse. I åbne opstillinger, som f.eks. udendørs installationer, kan afgasningen lettere forsvinde, men udgør stadig en risiko i dårligt ventilerede områder.

Hvordan afgasning opstår og tidslinjen:

Selv om det ikke altid er en garanteret forløber for termisk runaway i litium-ion-batterier, sker afgasning typisk tidligt i deres svigt. Termisk runaway opstår, når et batteri opvarmes ukontrolleret, hvilket fører til en hurtig stigning i temperatur og tryk i cellen. Denne eskalering kan i sidste ende resultere i, at batteriet bryder i brand eller eksploderer, hvilket udgør en betydelig sikkerhedsrisiko.

Tidslinjen for afgasning kan variere afhængigt af, hvor alvorligt misbruget er, og hvilken type batteri der er tale om. I nogle tilfælde kan afgasning ske gradvist over tid, når batteriet udsættes for gentagne belastninger, mens det i andre tilfælde kan ske pludseligt på grund af en enkelt begivenhed, som f.eks. overopladning.

Faktorer, hvor der kan forekomme afgasning:

• Fysisk skade: Enhver skade på batteriet, f.eks. punktering eller knusning, kan medføre, at interne komponenter nedbrydes, hvilket fører til afgasning.
• Overopladning: Overdreven opladning kan forårsage nedbrydning af elektrolytter i batteriet, hvilket fører til gasdannelse.
• Overophedning: Ligesom afgasning kan overdreven varme udløse termisk løbskhed ved at destabilisere batteriets interne kemi.
• Overafladning: Afladning af et batteri ud over den anbefalede grænse kan også resultere i frigivelse af gasser.
• Interne kortslutninger: Enhver fejl, der forårsager en kortslutning i batteriet, kan udløse termisk løbskhed.
• Fejl i fremstillingen: Fejlbehæftede fremstillingsprocesser kan introducere svagheder i batteriets struktur, hvilket gør det mere modtageligt for termisk løbskhed.

Hvad er farerne ved ophobning af off-gassing?

Ophobning af afgasning kan føre til, at batteribeholderen bliver til en trykbeholder, der bare venter på, at en gnist skal antænde den. For at mindske denne risiko er det afgørende at have et overvåget ventilationssystem på plads. Derudover er det vigtigt at overholde FM-standarderne, da BESS skal holde sig under 25 % LFL eller have en beholder, der kan åbnes for at udlufte gas, hvilket sikrer sikkerheden i tilfælde af afgasning.

Hvorfor tidlig opdagelse af afgasning er afgørende:

Tidlig opdagelse spiller en afgørende rolle i forebyggelsen af katastrofale batterihændelser. Ved at identificere tegn på afgasning i begyndelsen kan operatørerne gribe ind, før situationen eskalerer til termisk løbsk. Her er, hvorfor tidlig opdagelse er afgørende:

1. Forebyggende vedligeholdelse: Tidlig opdagelse giver mulighed for rettidig vedligeholdelse og korrigerende handlinger for at løse batteriproblemer, før de forværres. Rutinemæssig overvågning af afgasning kan hjælpe med at identificere underliggende problemer i batterisystemer, som f.eks. overopladning eller indre skader, hvilket muliggør proaktiv vedligeholdelse for at mindske risici.
2. Risikominimering: Afgasning fungerer som et tidligt advarselstegn for potentielle batterisvigt. Ved at overvåge afgasningsniveauerne kan operatørerne gennemføre risikoreducerende foranstaltninger, såsom at justere opladningsparametre eller isolere batterier med funktionsfejl, for at forhindre termisk løbsk og de dermed forbundne farer.
3. Forbedret sikkerhed: Rettidig opdagelse af afgasning øger sikkerheden for både personale og ejendom. Det giver mulighed for at evakuere berørte områder, implementere nødprotokoller og minimere indvirkningen af batterirelaterede hændelser på det omgivende miljø. Derudover reducerer tidlig indgriben sandsynligheden for personskader og materielle skader som følge af termiske løbske hændelser.
4. Omkostningsbesparelser: Hvis man opdager afgasning tidligt, kan man undgå dyre reparationer eller udskiftninger af beskadigede batterier og udstyr. Ved at løse problemerne proaktivt kan operatørerne forlænge batteriernes levetid, optimere ydeevnen og undgå uplanlagt nedetid, hvilket resulterer i betydelige omkostningsbesparelser over tid.
5. Overholdelse af lovgivningen: Mange lovgivningsmæssige standarder og retningslinjer kræver overvågning af afgasning som en del af batteriets sikkerhedsprotokoller. Tidlig opdagelse sikrer overholdelse af lovkrav og viser en forpligtelse til at opretholde sikker batteridrift i overensstemmelse med industristandarder.

Indførelse af robuste gasdetektionssystemer og -teknologier til tidlig detektion af afgasning er afgørende for proaktiv risikostyring og opretholdelse af batterisystemernes integritet. Ved at prioritere tidlig detektion kan interessenter beskytte sig mod potentielle farer, minimere forstyrrelser og fremme sikker og bæredygtig brug af batteriteknologi på tværs af forskellige anvendelser.

Klik her for at tale med os om beskyttelse af din virksomhed

Hvis du vil vide mere om batterisikkerhed, kan du downloade vores e-bog "The Battery Boom: The Explosive Rise of Thermal Runaway and how you can prevent it".

Få din GRATIS kopi af e-bogen 'The Battery Boom'