A lítium-ion akkumulátorok napjainkban a leggyakrabban használt akkumulátorok közé tartoznak, és széles körben elterjedtek mobil elektronikai eszközökben, elektromos járművekben, energiatároló rendszerekben stb. Az akkumulátor kapacitásának növekedésével és az akkumulátorok méretének növekedésével azonban a termikus kifutás kockázata is nő. Amikor hőkiürítés történik, a belső kémiai reakciók során számos gyúlékony és mérgező gáz szabadul fel, elsősorban hidrogén, szén-monoxid, szén-dioxid, metán és fluor-szénhidrogének. Jelenleg nincs olyan technológia, amely képes lenne teljesen megakadályozni a lítium akkumulátorok termikus kifutását; ehelyett a technikai megelőzésen és a korai felismerésen van a hangsúly, hogy a veszélyt már kezdetben elhárítsa.
1. A lítium akkumulátor termikus kifutása során felszabaduló gázok jellemzői:
A hidrogén az egyik leggyakoribb gáznemű termék a lítium-akkumulátorok hőelvezetése során. Nagyon gyúlékony; szikrával vagy lánggal való érintkezés könnyen robbanást válthat ki. Ezen túlmenően a hidrogén színtelen és szagtalan, ami megnehezíti az észlelést, és növeli a hőkifutás során jelentett veszélyt. Következésképpen a lítium akkumulátorok gyártása, használata és tárolása során szigorú biztonsági intézkedéseket kell bevezetni a hidrogén felhalmozódásának és az azt követő robbanások megelőzése érdekében.
A szén-monoxid egy másik gyakori mérgező gáz, amely az akkumulátor belsejében lévő szerves oldószerek és egyéb anyagok hőbomlása vagy elpárologtatása során keletkezik. A szén-monoxid káros az emberi légzőrendszerre és az általános egészségre; hosszan tartó expozíció magas koncentrációban mérgezést vagy akár halált is okozhat. Ezért termikus kifutás esetén gyorsan kell intézkedni a szén-monoxid-koncentráció csökkentése és a személyzet biztonsága érdekében.
A szén-dioxid egy másik gáz, amely a lítium akkumulátor termikus kifutása során keletkezik. Bár a szén-dioxid önmagában nem mérgező, magas koncentrációja egészségügyi kockázatot jelenthet. Ezenkívül a nagymértékű szén-dioxid-kibocsátás súlyosbítja a globális éghajlatváltozást. Ezért törekedni kell a szén-dioxid-kibocsátás minimalizálására a termikus menekülési események kezelése során.
A metán egy másik gyúlékony gáz, amely a lítium akkumulátor hőelvezetése során keletkezik. A hidrogénhez hasonlóan a metán is nagyon gyúlékony; gyújtóforrással való érintkezés könnyen tüzet vagy robbanást idézhet elő. Ezért sürgős intézkedéseket kell hozni a termikus menekülési események során a metán felhalmozódásának és az ebből eredő tűzveszély megelőzése érdekében.
Ezen túlmenően a fluor-szénhidrogének mérgező gázok, amelyek a lítium akkumulátorok termikus kifutása során keletkeznek. Veszélyesek az emberi egészségre, túlzott belélegzésük pedig súlyos egészségügyi problémákhoz vezethet. Ezért a lítiumelemek gyártása és használata során minimálisra kell csökkenteni a fluor-szénhidrogének keletkezését és kibocsátását.
2. A lítium-ion akkumulátorok hőkitörésének kockázatának csökkentése érdekében számos megelőző intézkedést kell végrehajtani, beleértve a következőket:
(1). Erősítse meg a gyártási folyamatokat és a minőségellenőrzést az akkumulátor biztonsági jellemzőinek – például túlfeszültség, túltöltés, túlkisülés, túláram és rövidzárlat elleni védelem – javítása érdekében, biztosítva a tápellátás azonnali lekapcsolását rendellenes körülmények között, hogy megelőzze a biztonsági eseményeket, például a hőkifutást.
(2). Hozzon létre átfogó protokollokat a lítium akkumulátorok használatához és kezeléséhez, szabványosítsa a használati és tárolási gyakorlatokat, és szigorúan tartsa be a biztonsági előírásokat, hogy megvédje az akkumulátorokat az olyan kedvezőtlen körülményektől, mint a külső rövidzárlat, zúzódás és magas hőmérsékletnek való kitettség.
(3). Telepítse a "4-in-1" fix multi gázdetektor. Ezek az eszközök jellemzően integrálják a hidrogén (H₂), szén-monoxid (CO), szén-dioxid (CO₂) és metán (CH4) egyidejű felügyeleti képességeit, hogy valós időben követhessék nyomon a gázszivárgást és a koncentrációt. Termikus kifutás esetén, ha a gázkoncentráció eléri az előre beállított küszöbértéket, a készülék hang- és vizuális (piros fényű) riasztást indít, lehetővé téve a személyzet számára, hogy gyorsan intézkedjenek a biztonság és a környezet védelme érdekében.