Lítium akkumulátorok és elektromos berendezések veszélyei

Promees

Bár a lítium technológián alapuló elemek és az akkumulátorok napjainkban a legtöbb hordozható elektronikus berendezésekben megtalálhatóak, hiszen más energiaforrásokkal szemben ez a technológia akár 4x nagyobb energiával, hosszabb élettartammal, valamint alacsonyabb töltési idővel rendelkeznek, mégis komoly veszélyforrást jelenthetnek, ha nem megfelelően tároljuk, használjuk vagy szállítjuk őket, hiszen kockázati tényezőt jelenthetnek.

A kereslet erőteljes növekedése azt eredményezte, hogy e termékek globális piacokra való beérkezése látványos növekedéséhez vezetett, így szükségessé vált a lítium akkumulátorok szállításának hatékonyabb irányítását célzó jogszabályok és szabályozások bevezetése.

Miért szükséges a lítium akkumulátorok szállításának szabályzása a közlekedésben?

A lítiumcellák és -akkumulátorok kémiai (pl. maró vagy gyúlékony elektrolitok) és elektromos veszélyeket egyaránt jelenthetnek. A hagyományos alkáli elemekkel ellentétben a legtöbb ma gyártott lítium akkumulátor gyúlékony elektrolitot tartalmaz, és hihetetlenül nagy energiasűrűséggel rendelkezik. Bizonyos körülmények között, például rövidzárlat, fizikai sérülés, helytelen tervezés vagy összeszerelés esetén túlmelegedhetnek és meggyulladhatnak. Ha egyszer meggyulladtak, a lítiumcellák és -akkumulátorok tüzét nagyon nehezen lehet eloltani. További, bár ritkán előforduló események következtében a lítiumcellák és -akkumulátorok termikus elszabadulása láncreakciót válthat ki. Ez a termikus elszabadulás átterjedhet más akkumulátorokra vagy a közelben lévő éghető anyagokra, ami súlyos és végzetes következményekkel járhat.

Ezen okok miatt a lítium akkumulátorok a vegyi anyagokhoz vagy a gyúlékony árukhoz hasonlóan veszélyes áruknak minősülnek. Mint minden más anyagot, ezeket is többféle módon lehet szállítani, például közúton, tengeren, vasúton vagy levegőben.

Mivel a lítium akkumulátorok veszélyes árunak minősülnek, szállításukra különleges előírások vonatkoznak, amelyek biztosítják a megfelelő kezelést és védelmet a szállítás és a tárolás során, hogy elkerülhető legyen az esetleges tűzesetek kialakulása. A lítium akkumulátorok szállításra történő csomagolásakor erős, merev külső csomagolást kell használni, valamint típusától függően speciális címkézésre is szükség lehet.

A lítiumion-akkumulátorok esetében az UN3480 vagy az UN3481 kódok a használatosak

A választott szállítási módtól függően további speciális európai és nemzetközi szabványoknak is meg kell felelniük a fuvarozóknak. Minden egyes rendelet meghatározza az ilyen veszélyes áruk biztonságos szállítására vonatkozó követelményeket, valamint az összes érintett fél által teljesítendő kötelezettségeket és felelősséget.

Elektromos eszközök használatának veszélyei

A szállítás mellett a Li-akkumulátorral rendelkező elektromos eszközök mindennapi használata is komoly tűzveszélyt jelenthet az otthonunkban és a munkahelyünkön egyaránt. Manapság nagyon sok cég, például a Tűzvédelmi Szabályzatában tiltja a dolgozóinak az ilyen eszközök mindennapi használata esetén (pl. elektromos roller, e-bike stb.), hogy az irodában töltse, vagy akár a liftben szállítsa.

Mi okozhatja a lítium akkumulátor tüzeket?

Az akkumulátortűz általában egy nagyobb akkumulátorcsomagban lévő egyetlen cellában keletkezik. Három fő oka van annak, hogy egy akkumulátor kigyullad: mechanikai sérülés, például járművek ütközésekor bekövetkező összenyomódás vagy behatolás; külső vagy belső rövidzárlatból eredő elektromos sérülés; vagy túlmelegedés.
A lítium-ion akkumulátorok tüzének megértéséhez fontos néhány alapismeretet ismerni. Az akkumulátorban energiát tartalmazó vegyi anyagok vannak, a pozitív és negatív elektródák között pedig egy elválasztóelem található. Úgy működik, hogy ezt az energiát elektromossággá alakítja.
Az akkumulátor két elektródáját elektrolit veszi körül – egy olyan anyag, amely lehetővé teszi az elektromos töltés áramlását a két kapocs között. A lítium-ion akkumulátorban például a lítiumionok hordozzák az elektromos töltést. Amikor egy eszközt csatlakoztatunk egy akkumulátorhoz, kémiai reakciók játszódnak le az elektródákon, és elektronáramlást hoznak létre a külső áramkörben, amely az eszközt táplálja.
Az ilyen rövidzárlatok az akkumulátorcellát több mint 100 °C-ra melegítik fel. Az akkumulátor hőmérséklete először lassan, majd hirtelen emelkedik, és körülbelül egy másodperc alatt éri el a csúcshőmérsékletet.
Egy másik tényező, ami miatt a lítium-ion akkumulátorok tüzeinek kezelése kihívást jelent, az oxigéntermelés. Amikor az akkumulátor katódjában, azaz a pozitív töltésű elektródában lévő fémoxidok felmelegednek, lebomlanak és oxigéngázt bocsátanak ki. A tűznek oxigénre van szüksége az égéshez, ezért egy olyan akkumulátor, amely képes oxigént termelni, képes fenntartani a tüzet.

Mit tehetünk a lítium akkumulátor tüzek megelőzéséért?

  1. Ne használjunk olyan eszközt, melynek akkumulátorán sérülés látható vagy túlmelegedett!
  2. Ne hagyjuk a töltés alatt lévő eszközt felügyelet nélkül és ha mód van rá, akkor lakáson kívül töltsük; ha ez nem megoldható pakoljuk el a közvetlen környezetéből az éghető anyagokat. Valamint kizárólag az akkumulátorhoz gyártott töltőt használjuk a töltéshez! Ellenőrizzük, hogy a használni kívánt töltőn megtalálható-e a szabványos „CE” jelölés.
  3. Amennyiben a visszajelző mutatja az akkumulátor teljes feltöltését, akkor csatlakoztassuk le a töltőről.
  4. Kizárólag megbízható gyártó termékét vásároljuk megbízható forrásból. A nem eredeti eszközökből hiányozhat pl. a túltöltés elleni védelem, mely pont a tűz megelőzését szolgálnák.

Terjed egy városi legenda, miszerint a lítium-ion akkumulátorok tüzének eloltásához a fémekhez gyártott „D” osztályú tűzoltó készülékeket kell használni. A valóság valójában az, hogy víz és a hab is tökéletesen megfelel. Valójában előfordulhat, hogy csak hagyni kell a tüzet kiégni. Ugyanis ezek a tüzek egyedi tulajdonságokkal rendelkeznek, és nagyon nehéz eloltani őket. Ennek oka, hogy a tűz és a hő hatására további cellák szakadnak meg, és gyúlékony gáz szabadul fel. Míg a víz vagy a hab látszólag gyorsan eloltja a tüzet, a lítiumion-tüzek újra fellobbanhatnak, mivel a megrepedt cellák oxigénnel találkoznak.
Nagy mennyiségű Li-ion akkumulátorok tárolása esetén ajánlatos sprinkler rendszer kiépítése és/vagy tűz esetén az akkumulátorok biztonságos helyekre történő áthelyezése kiégésre.
A Li-ion akkumulátoros tüzek, habár az éves tűzesetek kis hányadát teszik csak ki, de a megfékezése annál nehezebb feladat. Vegyük példának egy benzines és egy elektromos autó tűzesetét. Egy benzinüzemű jármű kb. 815 °C fokon ég, míg egy elektromos autó jellemzően nagyjából 2760 °C-on. Egy égő benzinüzemű jármű eloltásához körülbelül 7-8000 l vízre van szükség; egy elektromos járműtűz eloltásához ennek akár a tízszeresére.

A legjobb, amit tanácsolhatunk, hogy ha mégis bekövetkezne a baj, a legfontosabb, hogy azonnal menjünk a tűz közeléből és ha már biztonságos távolságban vagyunk, értesítsük a Katasztrófavédelmet, a 112-es telefonszámon. Fontos kiemelni, hogy a lítiumion-akkumulátorok égése rendkívül heves, ami megint csak a tűzoltási feladatok bonyolítja. Ne kíséreljük meg egyedül megoldani a tűz oltását, bízzuk a szakemberekre.

Lítium akkumulátor tüzek