؟ ماذا يحدث أثناء حريق بطارية الليثيوم
عندما تفشل بطارية الليثيوم (خصوصًا الليثيوم أيون) — على سبيل المثال بسبب الانفلات الحراري، أو ارتفاع درجة الحرارة، أو ماس كهربائي، أو التلف، أو سوء الاستخدام — فإنها لا تحترق ببساطة مثل الخشب أو البلاستيك. وبدلا من ذلك، يمكن أن يطلق خليطا معقدا من الغازات السامة والجسيمات والمعادن الثقيلة التي تشكل مخاطر خطيرة على صحة الإنسان والبيئة.
بعض النقاط الرئيسية:
يحتوي الإلكتروليت الموجود في العديد من بطاريات الليثيوم أيون على أملاح مفلورة (مثل LiPF₆) والتي يمكن أن تتحلل تحت النار أو الظروف الرطبة لإنتاج فلوريد الهيدروجين (HF) ومركبات أخرى تحتوي على الفلور.
قد يشتمل دخان الحريق على أول أكسيد الكربون (CO)، وكلوريد الهيدروجين (HCl)، وسيانيد الهيدروجين (HCN)، والغازات القائمة على الكبريت والفلور، والمركبات العضوية المتطايرة (VOCs)، والجسيمات الدقيقة من المعادن مثل النيكل والمنغنيز والكوبالت.
تظهر بعض الدراسات أن انبعاثات حرائق بطارية الليثيوم قد تطلق مستويات HF في جزء في المليون وغازات سامة أخرى بكميات قابلة للقياس في الاختبارات الخاضعة للرقابة.
بالإضافة إلى ذلك، قد تصبح المعادن الثقيلة أو أكاسيد المعادن من الأقطاب الكهربائية أو الفواصل محمولة بالهواء أثناء الاحتراق وتشكل مخاطر التلوث.
⚠️ ما هي المخاطر البشرية والبيئية
بسبب هذه الانبعاثات، يعد حريق بطارية الليثيوم أكثر من مجرد خطر لهب - فالغازات والمواد السامة يمكن أن تشكل مخاطر جسيمة.
المخاطر على صحة الإنسان
استنشاق المركبات المشتقة من HF أو HF: هذا الغاز شديد التآكل ويمكن أن يلحق الضرر بالجهاز التنفسي والعينين والجلد ويحتمل أن يسبب سمية جهازية.
التعرض لثاني أكسيد الكربون وكلوريد الهيدروجين وحمض الهيدروكلوريك وما إلى ذلك: قد يسبب ذلك الاختناق والتهيج وتأثيرات تنفسية حادة.
الدخان والجسيمات الدقيقة الممزوجة بأكاسيد المعادن الثقيلة: قد يؤدي ذلك إلى مشاكل في الجهاز التنفسي على المدى الطويل.
يتعرض رجال الإطفاء والعاملون في حرائق البطاريات بشكل خاص لخطر الاستنشاق والتلوث.
المخاطر البيئية
يمكن أن تؤدي انبعاثات غازات الفلور والجسيمات المعدنية إلى تلويث الهواء والتربة والمياه القريبة. على سبيل المثال، لوحظ التلوث بالمعادن الثقيلة بعد حرائق البطاريات الكبيرة.
قد يحمل الجريان السطحي من مياه مكافحة الحرائق الأحماض أو المعادن أو الفلوريدات إلى أنظمة الصرف.
إن الطبيعة المستمرة لبعض المركبات (على سبيل المثال، تحول HF إلى حمض الهيدروفلوريك) تعني أنه قد تكون هناك حاجة إلى تنظيف على المدى الطويل.
لماذا هو خطير جدا
ونظرًا لأن حريق بطارية الليثيوم يمكن أن يستمر ذاتيًا (بمجرد حدوث الانفلات الحراري)، فإنه يمكن أن ينتج كميات كبيرة من الانبعاثات بمرور الوقت، بما في ذلك أثناء مراحل الاشتعال أو إعادة الاشتعال. في كثير من الحالات، لاحظت أقسام الإطفاء أن الخطر لا يقتصر على النيران فحسب، بل أيضًا على الدخان والغازات.
؟ ما يمكن لشركتك التأكيد عليه من أجل السلامة
إذا كانت شركتك تقوم بتصنيع بطاريات (أو مكونات) الليثيوم، فيمكنك استخدام هذه النقاط لشرح نهجك فيما يتعلق بالسلامة، من أجل طمأنة القراء أو العملاء:
استخدام الكيمياء المستقرة: على سبيل المثال، اختيار مواد الكاثود/الأنود/المنحل بالكهرباء التي تقلل من خطر إطلاق الغاز أو التحلل.
بناء قوي للخلايا: إغلاق محكم، وأغلفة من الفولاذ المقاوم للصدأ، وآليات تنفيس وتخفيف الضغط تقلل من فرصة التمزق غير المنضبط.
الحماية من الضغط الزائد والحرارة: أجهزة أمان متكاملة (PTC، CID، الصمامات الحرارية) لمنع الهروب.
الاعتماد والاختبار: الامتثال لـ UN38.3، CE، RoHS، وما إلى ذلك لإظهار أن الخلية قد تم اختبارها من حيث سوء الاستخدام (الصدمات، الشحن الزائد، الحريق) والانبعاثات.
التخلص الآمن وإعادة التدوير: تشجيع التعامل السليم مع نهاية العمر لتجنب التأثير البيئي السلبي في حالة نشوب حريق.
ملصقات واضحة وتعليمات الاستخدام: التأكد من معرفة المستخدمين بعدم إساءة الاستخدام (على سبيل المثال، عدم إعادة شحن خلايا الليثيوم الأولية)، وما هي العلامات التي تشير إلى تلف أو خطر (تورم، ارتفاع درجة الحرارة، رائحة غريبة)، ومتى يتم إيقاف البطارية.
من خلال التركيز على الوقاية وسلامة التصميم، يمكن لشركتك وضع منتجاتها على أنها أقل خطورة مقارنة بالخلايا العامة أو سيئة التصنيع.
✅ ملخص
باختصار: حرائق بطاريات الليثيوم شديدة السمية من حيث أنها يمكن أن تطلق مجموعة متنوعة من الغازات الخطرة (خاصة HF والمركبات المفلورة)، والدخان الذي يحتوي على معادن ثقيلة وجسيمات، وقد يكون لها تأثير طويل المدى على الصحة/البيئة.
في حين أن الاستخدام السليم للبطاريات عالية الجودة (وتجنب سوء الاستخدام/سوء الاستخدام) يقلل بشكل كبير من المخاطر، إلا أن الخطر يظل كبيرًا بدرجة كافية بحيث يجب أن تؤكد ممارسات التصميم والتصنيع والاستخدام على السلامة.