Paris-aftalen om klimaforandringer holder nationer ansvarlige for at reducere deres udledning af drivhusgasser og afhængighed af fossile brændstoffer, hvilket får dem til at investere i og bruge vedvarende energi, som f.eks. sol og vind. Men solen skinner ikke altid, og det blæser ikke altid - eller det kan være meget solrigt eller blæsende, hvilket fører til overforsyning af nettet. For at sikre, at vedvarende energi udnyttes bedst muligt, lagres den overskydende energi, der produceres (dvs. som ikke er nødvendig for nettet på det pågældende tidspunkt), i lokale lagerfaciliteter, som har form af store batterier. Disse frigiver energi senere - når nettet har brug for mere strøm, eller når der er mindre sol eller vind, f.eks. overskyede nætter eller roligere, kedeligere dage. Disse batterier kan dog kun frigive energi i nogle få (mellem 1 og 12) timer, så deres brug er begrænset til kortsigtede behov for energi efter behov.
Batterier er effektive til at reducere strømafbrydelser, da de også kan lagre overskydende traditionel netenergi. Den energi, der er lagret i batterierne, kan frigives, når der er behov for en stor mængde strøm, f.eks. under en strømafbrydelse i et datacenter for at forhindre tab af data eller som backupstrømforsyning til et hospital eller en militær applikation for at sikre kontinuiteten i vitale tjenester. Store batterier kan også bruges til at lukke kortvarige huller i efterspørgslen fra nettet. Disse batterisammensætninger kan også anvendes i mindre størrelser til at drive elbiler og kan yderligere nedskaleres til at drive kommercielle produkter som f.eks. telefoner, tablets, bærbare computere, højttalere og - naturligvis - personlige gasdetektorer.
Batteriteknologier kan opdeles i fire hovedkategorier:
Kemisk - f.eks. ammoniak, brint, methanol og syntetisk brændstof
Elektrokemisk - blysyre, lithium-ion, Na-Cd, Na-ion
Elektrisk - superkondensatorer, superledende magnetisk lagring
Mekanisk - trykluft, pumpet vand, tyngdekraft
Typiske processer og tilhørende problemer med gasdetektering
Et stort problem opstår, når statisk elektricitet eller en defekt oplader har ødelagt batteriets beskyttelseskredsløb. En sådan skade kan permanent sikre solid-state-kontakterne i ON-position, uden at brugeren ved det. Et batteri med et defekt beskyttelseskredsløb kan fungere normalt, men det beskytter ikke mod kortslutning.
På dette tidspunkt kan et gasdetektionssystem fastslå, om der er en fejl, og kan bruges i et feedbackloop til at slukke for strømmen, forsegle rummet og frigive en inert gas (f.eks. nitrogen) i området for at forhindre brand eller eksplosion.
Termisk løb i lithium-metal- og lithium-ion-celler har forårsaget adskillige brande. Undersøgelser har vist, at brandene skyldes de brandfarlige gasser, der udledes fra batterierne under termisk løb.
Elektrolytten i et lithium-ion-batteri er brandfarlig og indeholder generelt lithiumhexafluorophosphat (LiPF6) eller andre Li-salte, der indeholder fluor. I tilfælde af overophedning fordamper elektrolytten og bliver til sidst udluftet fra battericellerne. Forskere har fundet ud af, at kommercielle lithium-ion-batterier kan afgive betydelige mængder hydrogenfluorid (HF) under en brand, og at emissionshastigheden varierer for forskellige batterityper og forskellige opladningstilstandsniveauer (SOC-niveauer). Hydrogenfluorid kan trænge ind i huden og påvirke dybt hudvæv og endda knogler og blod. Selv ved minimal eksponering kan der gå flere timer, før der opstår smerter og symptomer, og på det tidspunkt er skaderne ekstreme.
Da brintbrændselsceller bliver mere og mere populære som alternativer til fossile brændstoffer, er det vigtigt at være opmærksom på farerne ved brint. Som alle brændstoffer er brint meget brandfarligt, og hvis det lækker, er der reel risiko for brand.
Traditionelle blysyrebatterier producerer brint, når de oplades. Disse batterier oplades normalt sammen, nogle gange i samme rum eller område, hvilket kan medføre en eksplosionsrisiko, især hvis rummet ikke er ordentligt ventileret.
De fleste brintanvendelser kan af sikkerhedshensyn ikke anvende lugtstoffer, da brint spredes hurtigere end lugtstoffer. Der findes gældende sikkerhedsstandarder for brintpåfyldningsstationer, hvor der kræves passende beskyttelsesudstyr til alle arbejdere. Dette omfatter personlige detektorer, der kan detektere både ppm-niveauet af brint og %LEL-niveauet. Standardalarmniveauerne er indstillet til 20 % og 40 % LEL, som er 4 % volumen, men nogle applikationer ønsker måske et tilpasset PPM-område og alarmniveauer for hurtigt at opfange brintophobninger.
