Eliminacja zagrożenia pożarowego systemów z akumulatorami litowymi

• Autorzy: Świątek Jacek

Warianty tytułu

EN

Fire hazard eliminating of energy storage systems with lithium batteries

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zasobniki z akumulatorami litowymi są coraz powszechnej stosowane, stają się powszechnym elementem otaczającego nas świata. Są to systemy o dużej gęstości energii, szybko ładowalne, ale z drugiej strony niestabilne chemiczne, z koniecznością ciągłego nadzoru elektroniką pomiarową BMS. W przypadku utraty kontroli nad baterią litową, wejście poza zakres dopuszczalnej pracy warunków termicznych i czy też napięciowych może spowodować rozbieg termiczny baterii litowej. To zjawisko zwykle kończy się zwarciem wewnętrznym, gwałtownym wzrostem wewnętrznego ciśnienia i zapłonem. Pożar baterii litowych jest bardzo trudny do zwalczania ponieważ wewnątrz ogniwa powstaje z dekompozycji elementów tlen i palne węglowodory i pożar jest samoczynnie podtrzymywany. Z tego powodu ważne jest przemyślenie zabezpieczeń i jaką strategię eliminacji zagrożenia powinniśmy wybrać.

EN

Battery storages with lithium batteries are becoming more and more common, they are becoming a standard element of the around world. These are systems with high energy density, fast charging, but on the other hand these are chemically unstable, with the need for constant supervision with BMS measuring electronics. In the event of loss of control over the lithium battery, going beyond the permissible operating range of thermal and/or voltage conditions may cause thermal run-away of the lithium battery. This phenomenon usually have final results in an internal short circuit, a rapid increase in internal pressure and ignition. The fire of lithium batteries is very difficult to eliminate because inside the cell, oxygen and combustible hydrocarbons are formed from the decomposition of elements and there are given a fuel to self-sustained fire. For this reason, it is important to think what kind of security We should choose and what kind of the strategy We should take to eliminate this threat.

Słowa kluczowe

PL

bateria litowa; bateria litowo-jonowa; bateryjny magazyn energii; rozbieg termiczny; pożar

EN

lithium battery; lithium ion battery; battery Energy Storage; thermal run away; fire

• Wydawca: Grupa MEDIUM Sp. z o.o. Sp.k.a.
• Czasopismo: Elektro Info
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 4
• Strony: 20--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Świątek Jacek

• APS Energia S.A.

Bibliografia

• 1. A. Manthiram, An Outlook on Lithium Ion Battery Technology, Materials Science and Engineering Program & Texas Materials Institute, University of Texas at Austin, Austin, Texas 78712, United States, DOI: 10.1021/acscentsci.7b00288, ACS Cent. Sci. 2017, 3, 1063-1069, http://pubs.acs.org/jurnal/acscii
• 2. P. Biczel, J. Świątek, Magazyny energii z akumulatorami chemicznymi, ich funkcje w systemie elektroenergetycznym, „elektro.info” nr 9/2017.
• 3. M. Held, M. Tuchschmid, M. Zennegg, R. Figi, C. Schreiner, L.D. Mellert, U. Welte, M. Kompatscher, L. Nachef, Thermal runaway and fire of electric vehicle lithium-ion battery and contamination of infrastructure facility, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 165, September 2022, 112474, https://doi.org/10.1016/j.rser.2022.112474
• 4. L. Jaroszyński, Akumulatory litowe w pojazdach elektrycznych, Przegląd Elektrotechniczny (Electrical Review), R. 87 NR 8/2011, ISSN 0033-2097.
• 5. J. Timpert, Akumulatorowe systemy magazynowania energii: wydajność i okres eksploatacji, Europejski Instytut Miedzi, Leonardo Energy
• 6. T. Kiełbasa, M. Gołaszewska, Analiza instalacji przeciwpożarowych wodnych i gazowych, Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpożarowej im. Józefa Tuliszkowskiego – Państwowy Instytut Badawczy, Przewodnik Projektanta nr 4/2022, https://www.izbudujemy.pl
• 7. S. Lenard, Baterie litowo-jonowe jako jeden z filarów e-mobilności – zagrożenia i wyzwania, w: Bezpieczeństwo – wybrane konteksty, red. naukowa A. Chabasińska, B. Orłowska, A. Warchał, Akademia im. Jakuba z Paradyża w Gorzowie Wielkopolskim, 2020.
• 8. P. Lesiak, D. Pietrzela, P. Mortka, Metody gaśnicze stosowane do gaszenia pożarów samochodów elektrycznych, Safety & Fire Technology 2021, SFT vol. 58 ISSUE 2, 2021, PP. 38–57,
• 9. C. Mikolajczak, M. Kahn, K. White, R.T. Long, Lithium-Ion Batteries Hazard and Use Assessment, Final Report, July 2011, Fire Protect ion Research Foundation, www.nfpa.org/Foundation
• 10. P. Russoa, C. Di Barib, M. Mazzaroc, A. De Rosac, I. Morriellod.,Effective Fire Extinguishing Systems for Lithium-ion Battery Morriellod, „Chemical Engineering Transactions” 2018, vol. 67, 727–732 [10].
• 11. Siemens AG 2019, Fire protection for Li-ion battery energy storage systems, White paper
• 12. J. Świątek, Magazyny energii jako element transformacji systemu energetycznego, „elektro.info” nr 1-2, 3, 4/2020.
• 13. Dziennik Ustaw 2019, poz. 769, Warszawa, 26 kwietnia 2019 r., W sprawie wejścia w życie zmian do załączników A i B do Umowy europejskiej dotyczącej międzynarodowego przewozu drogowego towarów niebezpiecznych (ADR), sporządzonej w Genewie dnia 30 września 1957 r., https://isap.sejm.gov.pl/isap.nsf/
• 14. Standardowe zasady postępowania podczas zdarzeń z samochodami osobowymi z napędem elektrycznym, opracowanie z czerwca 2020, Komenda Główna Państwowej Straży Pożarnej, https://www.straz.gov.pl/panstwowa_straz_pozarna/Przydatne_dokumenty

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2024).