リチウムイオン電池の煙に関する議論

リチウム電池の技術的および商業的成功は、現時点では否定できません。リチウム電池には、携帯電話のような単純な用途から電気自動車に至るまで、または特殊なプラントでの非常に大規模なエネルギーの大規模な貯蔵まで、さまざまな用途があります。最新のニュースでは、火災、中毒、および関連する潜在的に有害な問題を含む、このバッテリーに関する時折のイベントを観察しました。このため、リチウムイオン電池がもたらす可能性のあるリスク、特にリチウムイオン電池が発生する自発的な火災と、その火災によって発生する激しい熱に関して懸念が高まっています。火災自体は、バッテリーを操作または所有する人に深刻な脅威をもたらします。また、これらの火災とバッテリー自体が、わずかな誤動作からガスや煙のような有毒ガスを放出する傾向があるという事実にもリスクが伴います。バッテリーがあったかもしれません。これは、人々が働いている、または存在している狭い環境に保管されているバッテリーに関しては、潜在的に大きな脅威になる可能性があります。これらの環境には、航空機、潜水艦、坑道、宇宙船、さらには家庭に装備された複雑なバッテリーシステムが含まれます。リチウムイオン電池が煙を漏らし始めたとき、最初に起こることは激しい熱の発生であり、それ故に火災の危険があります。放出されるガスと煙の量は、この時点で重要です。熱が燃焼を引き起こさない場合でも、一酸化炭素を含む100を超える有毒ガスの放出は、それ自体がかなり危険であり、熱よりもさらに大きな脅威となる可能性があります。これらの排出量に関する知識はかなり限られていますが、ここで私たちが知っていることを説明します。

リチウムイオン電池の煙のリスク

リチウムイオン電池を過熱すると、爆発性が高く、発がん性があり、危険な一連のコンポーネントが放出されます。この混合物は人の健康に非常に有害であり、放出を停止して煙霧を取り除くための措置が講じられない場合、セルの故障はおそらくバッテリーの発火につながります。それが起こった場合、それがさらに拡大すると隣接するセルにカスケードする可能性があるため、それを静止して制御することが重要です。

問題は、バッテリーガスが炎症を起こすと、危険物質が酸化されて無害な反応生成物になることです。ただし、これらの煙を呼吸すると、激しい嘔吐、窒息、呼吸の合併症、およびバッテリーから放出されるガスの毒性に起因するその他の症状（通常は一酸化炭素中毒の症状）が発生する可能性が非常に高くなります。

ヒュームを特定し、それ以上の損傷を避けてそれらを止めることができるという事実を考慮すると、（ヒュームによる中毒以外の）本当のリスクはバッテリーが発火することです。すべてのセルは分離され、バレルでマウントされます。このバレルは、爆発を防ぐカバーで閉じられています。ただし、このバレルはほとんどの排出ガスを保持します。混合ガスは火災を引き起こし、火災が他のセルに拡大すると、バッテリーが爆発する可能性があります。

リチウムイオン電池の煙のレベル

バッテリー内の煙、それらの処理方法、およびバッテリーがどのレベルで煙を放出し始めるかを決定するために行われた実験は、次のように結論付けました。セルがわずかに過充電されると、約4.3 Vのポイントまで、熱暴走が始まります。熱暴走はヒュームを環境に放出し始め、放出は指数関数的に増加します。

水素レベルが上昇し始めると、ヒュームのレベルが重要になります。水素レベルが4％の場合、爆発の危険性は非常に高く、爆発が発生する可能性はほぼ100％です。

リチウムイオン電池の煙の処理方法

リチウムイオン電池から出る煙に直面したとき、最初にやらなければならないことは、放出ガスの炎症を抑えることです。これにより、放出されるエネルギーの量が大幅に削減されます。ここから2つの主なオプションがあります。テキスタイルコンポジットを使用してセルの発火を防ぐことができます（これにより、実際にヒュームの放出が強くなり、健康に危険が増します）。または、バッテリーを点火して消火器でオフにすることもできます。

発火は制御不能になる可能性があるため、発火を防ぎ、煙霧に対処する方が安全な場合があります。これを行うには、バッテリーが使用されているスペース内にガスフィルターを設置することを強くお勧めします。ガスフィルターは、ガスを捕らえて環境から分離する5つの段階で機能します。最初に粒子ろ過グリッドがあり、すぐに活性炭のペレット層があり、その後に過マンガン酸カリウムと活性アルミナがあり、続いて微粒子フィルターがあります。最後に、ガスバッグを使用して、ろ過の背後にあるバッテリーのガス放出を収集します。フィルターは、すべての有害成分の濃度を大幅に低下させます。これにより、発火のリスクがさらに低下し、バッテリーの炎症が小さくなります。

したがって、過熱またはその他の理由によって放出された煙霧に対処するためのより良い解決策は、前述の繊維複合材料などの火炎抑制材料の組み合わせを利用することであり、後で発火が回避された後に結論付けることができます発煙が強くなった場合は、ガスフィルターを使用してください。ガスユニットシステムは、実際には産業用バッテリーだけでなく、固定システムや家庭用ストレージにも利用できます。このフィルターは、すべてのリチウムイオン電池のセキュリティレベルを真に高める可能性があり、消費者が電池を使用している段階での自信を高める可能性があります。また、セル電池の生産者や革新者が、危険性の低いリチウムイオン電池を探す際にセルの設計を大幅に変更しないようにするのにも役立ちます。

ただし、この機器をお持ちでなく、リチウムイオン電池の発煙に直面している場合は、発火やガス中毒の前に電池から離れて部屋を出ることが推奨されます。