Incêndios em baterias de íons de lítio: Prevenção, mitigação e medidas de segurança

Saiba mais sobre os riscos, as causas e as medidas de segurança para incêndios em baterias de íon-lítio. Descubra as etapas e soluções preventivas para evitar incêndios catastróficos de baterias.

Quinta-feira, 13 de fevereiro de 2025

Riscos e perigos de incêndio em baterias de íon-lítio

Todos nós conhecemos tragicamente as notícias frequentes sobre os efeitos devastadores dos incêndios em baterias de íons de lítio. No final de 2024, a CBS noticiou a morte de um homem do Bronx devido a um incêndio de íons de lítio que ocorreu quando ele estava carregando a bateria de sua bicicleta elétrica. O senhor estava carregando a bateria no primeiro andar quando o fogo começou, fazendo com que ele perdesse a vida e ferindo gravemente outros membros da família.

Outra manchete sensacionalista foi a reportagem do New York Times sobre o incêndio e a explosão de um caminhão que transportava baterias de íons de lítio após um acidente. Ninguém ficou ferido no incidente, mas sete milhas da rodovia foram fechadas por 48 horas, pois o caminhão tombado permaneceu em chamas devido a um evento de fuga térmica. A explosão fez com que as baterias que estavam sendo transportadas explodissem em chamas de até três metros de altura, levando à reação em cadeia conhecida como fuga térmica. A ignição das baterias criou a reação em cadeia imparável conhecida como fuga térmica.

O que causa incêndios em baterias de íons de lítio?

Esses incidentes dramáticos ilustram claramente o impacto devastador que os incêndios em baterias de íons de lítio podem ter; o pior cenário é a perda de vidas. As baterias podem pegar fogo por vários motivos diferentes. Algumas das causas mais comuns incluem:

  • Sobrecarga da bateria
  • Uso de equipamento de cobrança fora de conformidade
  • Superaquecimento da bateria ou exposição a altas temperaturas
  • Defeitos de fabricação
  • Uma taxa de descarga extremamente alta
  • Um curto-circuito
  • Danos causados por quedas, esmagamentos, perfurações ou exposição a altos níveis de vibração.

Se a bateria sofrer um ou mais desses gatilhos, as células da bateria podem estourar e liberar gases perigosos, causando um incêndio intenso.

Prevenção de incêndios em baterias de íons de lítio

Dado o número considerável de possíveis gatilhos para incêndios em baterias de íons de lítio e os riscos significativos quando um deles ocorre, medidas de segurança rigorosas são imperativas para proteger bens, infraestrutura e vidas humanas. Essa necessidade de segurança é especialmente verdadeira em aplicações de mobilidade eletrônica, em que veículos e pessoas podem estar operando em áreas remotas ou sujeitos a mudanças de temperatura, pressão e condições no mar ou no ar.

Uma série de medidas de segurança deve ser usada para reduzir o risco de incêndio. Essas medidas devem ter como objetivo evitar a ocorrência de incêndio em primeiro lugar e atenuar o impacto negativo de um incêndio em segundo lugar.

As medidas preventivas de segurança incluem:

  • Uso de um sistema de resfriamento eficiente
  • Uso de carregadores e cabos de alta qualidade
  • Proteção da bateria com uma caixa de bateria robusta
  • Monitoramento do ambiente de cobrança
  • Inspeções regulares
  • Práticas de armazenamento seguro
  • Melhorar a estabilidade térmica da bateria adicionando aditivos retardadores de chama ao eletrólito ou ao separador.

Caso essas medidas preventivas não sejam bem-sucedidas, as medidas à prova de falhas destinadas a interromper ou diminuir os danos causados pela fuga térmica devem ser a próxima linha de defesa.

As medidas de segurança atenuantes incluem:

  • Manter equipamentos de combate a incêndio por perto
  • Manutenção de um plano robusto de resposta a emergências
  • Mecanismos de desligamento do separador dentro da bateria
  • Mecanismos de ventilação na bateria ou no compartimento da bateria

Por exemplo, um separador de polímero em gel é um material útil, pois derrete e se decompõe muito antes de a temperatura da bateria atingir o limite para o descontrole térmico. Entretanto, o separador leva tempo para entrar em colapso e pode não desligar a bateria com rapidez suficiente. Os gases inflamáveis ainda podem se acumular no interior da bateria, aumentando a pressão e a temperatura.

Um mecanismo de ventilação pode liberar o excesso de gás e calor de forma controlada, em vez de uma explosão descontrolada. Soluções como painéis de explosão e discos de ruptura são exemplos de mecanismos de ventilação. Eles são a última linha de defesa, pois não evitam incêndios, mas podem atenuar os piores efeitos e evitar danos catastróficos. Eles podem liberar os incêndios diretamente para a atmosfera; no entanto, em muitos veículos elétricos, as baterias são liberadas primeiro em um sistema de dutos.

Discos de ruptura OE Lion

A marca OE Lion™ da OsecoElfab oferece uma linha de discos de ruptura especializados projetados para a segurança de baterias de íons de lítio. As soluções de alta tecnologia são totalmente personalizáveis para lidar com os ambientes exclusivos e muitas vezes desafiadores nos quais as baterias de íon-lítio operam em veículos elétricos e híbridos. Seja nas condições adversas das viagens marítimas, nas altitudes e temperaturas flutuantes das aeronaves ou nos espaços compactos dos veículos elétricos, a OE Lion oferece uma gama de soluções personalizadas e projetadas com precisão que garantem segurança, confiabilidade e eficiência, mesmo nas condições mais exigentes.

Em cada disco, há a opção de adicionar uma membrana de respiro para equalização contínua da pressão. A combinação desses dois recursos de segurança de pressão em um único dispositivo significa que tanto a respiração quanto a liberação de gases podem ser canalizadas por meio de um único dispositivo, liberando todos os gases de um local comum. Isso melhora sua capacidade de controlar e dispersar gases de ventilação inflamáveis. O resultado é um design de bateria de íon-lítio e gabinete mais simples e limpo, que é mais rápido de montar e mais fácil de integrar para baterias de íon-lítio mais seguras, mais simples e mais econômicas.

Visite nossas páginas de produtos para ver a linha completa OE Lion e saber mais sobre nossas soluções de segurança de pressão para eMobility.

Para saber mais sobre as opções de proteção de suas células de íon-lítio e pacotes de baterias, entre em contato com nossa equipe de engenharia especializada em íon-lítio hoje mesmo.
Contate-nos