圆柱形废旧锂离子电池热滥用实验
火灾发生情况因电压而异
实证分析结果显示,即使是已报废的废旧锂离子电池,只要内部仍残留一定水平以上的电能,暴露于外部热源时就可能发生剧烈热失控并引发火灾。
韩国消防厅国家消防研究院于10日表示,为确认废旧锂离子电池残余电压对应的火灾风险特征,该院开展了热滥用实验,结果在部分电压条件下观察到伴有火焰的热失控现象。
废旧锂离子电池即使在设备停止使用后,内部仍会残留电能,因此在回收、存放、运输及再利用处理过程中,火灾风险较高。事实上,2024年1月,京畿道平泽市一家废旧电池再利用企业的粉碎工序,以及2020年4月,庆尚北道高灵郡一家废旧电池处理企业的拆解工序,均发生过火灾、爆炸事故,且灭火工作一度面临困难。
为此,研究院将回收的圆柱形废旧锂离子电池按残余电压分类,随后开展热滥用实验,从外部以恒定速率加热。研究人员对温度随时间的变化、是否排气及起火、热失控表现,以及火灾时的热释放率等进行了精细比较和分析。
实验结果显示,废旧电池根据平均残余电压的不同,反应存在明显差异。
平均残余电压为3.45伏时,电池未发生热失控,仅出现排放废气和电解液泄漏。相比之下,平均残余电压达到3.94伏及以上时,电池温度急剧升高,并发生伴有火焰的剧烈热失控。
研究院表示,实验已证明,即使是停止使用的废旧电池,只要残余电压高于一定水平,就可能在外部热源作用下引发重大火灾。此外,即便在未发生热失控的低电压条件下,也确认出现了气体喷出和易燃电解液泄漏,因此在整个存放和回收环节,必须严格管控残余能量及周边热源,切实做好安全管理。
国家消防研究院计划将本次实验视频及数据分析结果制作成安全教育教材和宣传资料,供废旧锂离子电池回收、存放及再利用场所的相关人员使用,并向一线现场发放。
国家消防研究院院长Kim Yeonsang表示:“我们将积极共享相关信息,确保研究成果能够切实助力现场处理设施预防火灾,并提高安全管理意识。”
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