Batterijen zijn doeltreffend bij het verminderen van stroomonderbrekingen, aangezien zij ook overtollige traditionele netwerkenergie kunnen opslaan. De in batterijen opgeslagen energie kan worden vrijgegeven wanneer een grote hoeveelheid energie nodig is, bijvoorbeeld tijdens een stroomstoring in een datacentrum om te voorkomen dat gegevens verloren gaan, of als back-upstroomvoorziening voor een ziekenhuis of militaire toepassing om de continuïteit van vitale diensten te waarborgen. Grootschalige batterijen kunnen ook worden gebruikt om kortstondige hiaten in de vraag van het net op te vullen. Deze batterijsamenstellingen kunnen ook in kleinere formaten worden gebruikt om elektrische auto's van stroom te voorzien en kunnen verder worden verkleind om commerciële producten, zoals telefoons, tablets, laptops, luidsprekers en - uiteraard - persoonlijke gasdetectoren, van stroom te voorzien.

De toepassingen omvatten batterijopslag, vervoer en lassen en kunnen worden onderverdeeld in vier hoofdcategorieën: Chemische - b.v. ammoniak, waterstof, methanol en synthetische brandstof, elektrochemische - loodzuur, lithium-ion, Na-Cd, Na-ion, elektrische - supercondensatoren, supergeleidende magnetische opslag en mechanische - perslucht, gepompte hydro, zwaartekracht.

Gasgevaren

Li-ion batterijbranden

Een groot probleem ontstaat wanneer statische elektriciteit of een defecte lader het batterijbeveiligingscircuit beschadigt. Deze schade kan ertoe leiden dat de solid-state schakelaars zonder dat de gebruiker het weet in de stand ON worden gezet. Een batterij met een defect beschermingscircuit kan normaal functioneren, maar biedt geen bescherming tegen kortsluiting. Een gasdetectiesysteem kan vaststellen of er een storing is en kan worden gebruikt in een feedbackloop om de stroom uit te schakelen, de ruimte af te sluiten en een inert gas (zoals stikstof) in de ruimte vrij te laten om brand of een explosie te voorkomen.

Lekkage van giftige gassen voorafgaand aan thermische runaway

Thermische runaway van lithium-metaal- en lithium-ioncellen heeft tot verschillende branden geleid. Uit onderzoek is gebleken dat branden worden aangewakkerd door brandbare gassen die tijdens de thermische runaway uit de batterijen vrijkomen. De elektrolyt in een lithium-ion batterij is brandbaar en bevat doorgaans lithiumhexafluorofosfaat (LiPF6) of andere Li-zouten die fluor bevatten. Bij oververhitting zal de elektrolyt verdampen en uiteindelijk uit de batterijcellen ontsnappen. Onderzoekers hebben ontdekt dat commerciële lithium-ionbatterijen tijdens een brand aanzienlijke hoeveelheden waterstoffluoride (HF) kunnen uitstoten, en dat de uitstoot varieert voor verschillende soorten batterijen en laadtoestanden (SOC). Waterstoffluoride kan door de huid dringen en diep huidweefsel en zelfs botten en bloed aantasten. Zelfs bij minimale blootstelling kunnen pijn en symptomen pas na enkele uren optreden, waarna de schade extreem is.

Waterstof en explosiegevaar

Nu brandstofcellen op waterstof aan populariteit winnen als alternatief voor fossiele brandstoffen, is het belangrijk zich bewust te zijn van de gevaren van waterstof. Zoals alle brandstoffen is waterstof zeer ontvlambaar en als het lekt is er een reëel risico van brand. Traditionele lood-zuur batterijen produceren waterstof wanneer ze worden opgeladen. Deze batterijen worden gewoonlijk samen opgeladen, soms in dezelfde kamer of ruimte, wat een explosiegevaar kan opleveren, vooral als de ruimte niet goed geventileerd is. Voor de meeste waterstoftoepassingen kunnen geen geurstoffen worden gebruikt, omdat waterstof zich sneller verspreidt dan geurstoffen. Er bestaan toepasselijke veiligheidsnormen voor waterstoftankstations, waarbij voor alle werknemers passende beschermende uitrusting vereist is. Dit omvat persoonlijke detectoren die zowel waterstof in ppm-niveau als %LEL-niveau kunnen detecteren. De standaard alarmniveaus zijn ingesteld op 20% en 40% LEL, wat 4% volume is, maar sommige toepassingen kunnen een aangepast PPM-bereik en alarmniveaus wensen om waterstofaccumulaties snel op te sporen.

Om meer te weten te komen over de gevaren van gas in batterijvoeding, bezoek onzeindustrie paginavoor meer informatie.