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Warum Lithiumbatterien Feuer fangen oder explodieren – BSLBATT

5.767 Herausgegeben von BSLBATT 20. April 2020

Die Sicherheit von Lithiumbatterien hat in den Medien und in der Justiz große Aufmerksamkeit erregt. Jeder Energiespeicher birgt ein Risiko, wie sich im 19. Jahrhundert zeigte, als Dampfmaschinen explodierten und Menschen verletzt wurden. Der Transport von leicht entzündlichem Benzin in Autos war zu Beginn des 20. Jahrhunderts ein heißes Thema. Batterien bergen im Allgemeinen ein Sicherheitsrisiko und Batteriehersteller sind verpflichtet, Sicherheitsanforderungen einzuhalten; Es ist bekannt, dass weniger seriöse Firmen Abkürzungen nehmen und es heißt „Käufer aufgepasst!“

Lithium-Ionen sind sicher, aber da Millionen von Verbrauchern Batterien verwenden, kommt es zwangsläufig zu Ausfällen. Im Jahr 2006 führte eine Panne von 1 zu 200.000 zu einem Rückruf von fast sechs Millionen Lithium-Ionen-Akkus. Sony, der Hersteller der betreffenden Lithiumzelle, weist darauf hin, dass in seltenen Fällen mikroskopisch kleine Metallpartikel mit anderen Teilen der Lithiumzelle in Kontakt kommen können, was zu einem Kurzschluss innerhalb der Lithiumzelle führen kann.

lithium battery fire

Li-Ionen-Akkus – eine Brandgefahr

Physische Schäden an Batteriezellen, Verschmutzung des Elektrolyten oder schlechte Qualität des Separators können bei Li-Ionen-Batterien zu einem Brand führen.

Ein explosiver Brand in einer Lithium-Ionen-Batterie

Im Juni 2018 erlebte ein Kunde von uns einen explosiven Brand in einer Lithium-Ionen-Batterie, die für ein speziell angefertigtes Elektrofahrrad verwendet wurde. Was passiert, wenn ein Elektrofahrzeug brennt, liegt daran, dass der Besitzer des Fahrrads gerade die Batterie seiner Familie zeigen wollte, als plötzlich die Lithium-Ionen-Batterie auf dem Küchentisch brennt! Die Batterie war angeschlossen , weder am Ladegerät zum Laden der Akkus noch am Fahrrad.

Der heftige Brand, den unser Kunde als Feuerwerk empfand, konnte nicht gelöscht werden, der Brand breitete sich auf das Innere und die Gebäudestruktur aus und verursachte einen nahezu vollständigen Verlust des Gebäudes.

Unsere eigenen Ermittler haben technische Untersuchungen der beschädigten Batterie und der Batteriezellen durchgeführt. Die wahrscheinliche Ursache des Brandes ist eine physische Beschädigung der Batterie, die zu einem thermischen Durchgehen der Batterie führt. Der aufgebaute Druck wurde durch Risse in der ersten betroffenen Batteriezelle abgebaut, was zu einem thermischen Durchgehen in einigen anderen Zellen führte.

Die Grundursache des Feuers

Der leitende Forscher Helge Weydal vom norwegischen Verteidigungsforschungsinstitut (FFI) erläuterte die Gefahren von Li-Ion-Batterien in einem Artikel in der Risk Consulting-Ausgabe 2/2017. Brände können durch physische Schäden an Batteriezellen verursacht werden, wie sie beispielsweise bei unserem Kunden aufgetreten sind, oder sie können auch durch Verschmutzung des Elektrolyten oder die schlechte Qualität des Separators verursacht werden.

Unzählige Geräte

Die Zahl der Geräte, die in Haushalten und Unternehmen weltweit Li-Ion-Akkus verwenden, ist enorm. Wir sind von Milliarden Geräten umgeben: Mobiltelefonen, Laptops, Radios, Kameras, Taschenlampen, Radios. Geräte, die noch mehr Energie verbrauchen, wie Rasenmäher, andere Elektrowerkzeuge und in den nordischen Ländern sogar Schneefräsen, gehören zu den Haushalten.

Elektroautos erobern schnell mehrere internationale Märkte. Für kommerzielle Zwecke werden Busse, Schiffe, Fähren, große Lastkraftwagen und sogar Flugzeuge entwickelt, die alle die Li-Ion-Technologie als Energiequelle nutzen. Zur Optimierung der Solarstromtechnologie werden große Li-Ion-Batteriebänke als Stromspeicher eingesetzt.

Was tun, wenn a Batterie überhitzt oder fängt Feuer

Wenn ein Li-Ionen-Akku überhitzt, zischt oder sich ausbeult, entfernen Sie das Gerät sofort von brennbaren Materialien und stellen Sie es auf eine nicht brennbare Oberfläche. Wenn möglich, entfernen Sie den Akku und legen Sie ihn zum Ausbrennen ins Freie. Das bloße Trennen der Batterie vom Ladevorgang kann ihren zerstörerischen Weg möglicherweise nicht stoppen.

Ein kleines Li-Ionen-Feuer kann wie jedes andere brennbare Feuer behandelt werden. Für beste Ergebnisse verwenden Sie einen Schaumlöscher, CO2, ABC-Trockenchemikalien, Graphitpulver, Kupferpulver oder Soda (Natriumcarbonat). Wenn es in einer Flugzeugkabine zu einem Brand kommt, weist die FAA die Flugbegleiter an, Wasser oder Limonade zu verwenden. Produkte auf Wasserbasis sind am leichtesten erhältlich und geeignet, da Li-Ion nur sehr wenig Lithiummetall enthält, das mit Wasser reagiert. Wasser kühlt zudem den angrenzenden Bereich und verhindert die Ausbreitung des Feuers. Auch Forschungslabore und Fabriken nutzen Wasser zum Löschen von Li-Ionen-Batteriebränden.

Die Besatzung hat während des Fluges keinen Zugang zu den Frachträumen eines Passagierflugzeugs. Um die Sicherheit im Brandfall zu gewährleisten, sind Flugzeuge auf Feuerlöschsysteme angewiesen. Halon ist ein übliches Feuerlöschmittel, aber dieses Mittel reicht möglicherweise nicht aus, um einen Li-Ionen-Brand im Frachtraum zu löschen. FAA-Tests ergaben, dass das in den Frachtbereichen von Fluggesellschaften installierte Anti-Feuer-Halongas einen Batteriebrand nicht löschen kann, der sich mit anderen leicht entflammbaren Materialien verbindet, wie etwa dem Gas in einer Aerosoldose oder Kosmetika, die üblicherweise von Reisenden mitgeführt werden. Das System verhindert jedoch, dass sich der Brand auf angrenzendes brennbares Material wie Pappe oder Kleidung ausbreitet.

Mit dem zunehmenden Einsatz von Li-Ionen-Batterien wurden verbesserte Methoden zum Löschen von Lithiumbränden entwickelt. Das Feuerlöschmittel Aqueous Vermiculite Dispersion (AVD) verteilt chemisch abgeblättertes Vermiculit in Form eines Nebels, der Vorteile gegenüber bestehenden Produkten bietet. AVD-Feuerlöscher sind in einer 400-ml-Aerosoldose für kleine Brände erhältlich; AVD-Kanister für Lager und Fabriken; ein 50-Liter-AVD-Wagensystem für größere Brände und ein modulares System, das auf einem Pickup transportiert werden kann.

Ein großer Li-Ionen-Brand, beispielsweise in einem Elektrofahrzeug, muss möglicherweise ausgebrannt sein. Es kann Wasser mit Kupfermaterial verwendet werden, dieses ist jedoch möglicherweise nicht verfügbar und für Feuerwehrhallen kostspielig. Immer häufiger raten Experten auch bei großen Li-Ionen-Bränden zum Einsatz von Wasser. Wasser senkt die Verbrennungstemperatur, wird jedoch bei Batteriebränden, die Lithiummetall enthalten, nicht empfohlen.

Bei einem Brand mit einer Lithium-Metall-Batterie verwenden Sie ausschließlich einen Feuerlöscher der Klasse D. Lithiummetall enthält viel Lithium, das mit Wasser reagiert und den Brand verschlimmert. Da die Zahl der Elektrofahrzeuge zunimmt, müssen auch die Methoden zum Löschen solcher Brände wachsen.

Einfache Richtlinien zur Verwendung Lithium-Ionen-Batterien

Ein defekter Lithium-Ionen-Akku beginnt zu zischen, sich auszubeulen und Elektrolyt auszulaufen.

Der Elektrolyt besteht aus Lithiumsalz in einem organischen Lösungsmittel (Lithiumhexafluorphosphat) und ist leicht entzündlich. Der brennende Elektrolyt kann brennbares Material in unmittelbarer Nähe entzünden.

Löschen Sie Li-Ionen-Feuer mit Wasser oder verwenden Sie einen normalen Feuerlöscher. Wegen der Reaktion von Wasser mit Lithium dürfen bei Bränden von Lithiummetallen nur Feuerlöscher der Klasse D verwendet werden. (Li-Ion enthält wenig Lithiummetall, das mit Wasser reagiert.)

Wenn kein Feuerlöscher der Klasse verfügbar ist, löschen Sie einen Lithium-Metall-Brand mit Wasser, um eine Ausbreitung des Feuers zu verhindern.

Für beste Ergebnisse bei der Löschung eines Li-Ionen-Brands verwenden Sie einen Schaumlöscher, CO2, ABC-Trockenchemikalien, Graphitpulver, Kupferpulver oder Soda (Natriumcarbonat), so wie Sie auch andere brennbare Brände löschen würden. Reservieren Sie den Kurs

Löschmittel nur für Lithium-Metall-Brände.

Wenn das Feuer eines brennenden Lithium-Ionen-Akkus nicht gelöscht werden kann, lassen Sie den Akku kontrolliert und sicher brennen.

Achten Sie auf die Zellausbreitung, da jede Zelle im heißen Zustand nach einem eigenen Zeitplan verbraucht werden kann. Stellen Sie einen scheinbar ausgebrannten Rucksack eine Zeit lang draußen auf.

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