Pożary akumulatorów stanowią duże zagrożenie dla środowiska i najbliższego otoczenia. Niestety, coraz częściej producenci sprzętu elektronicznego przeznaczonego na rynek konsumencki aplikują do niego akumulatorki słabej jakości – tanie i podatne na awarie. Zużyte ogniwa mogą stanowić zagrożenie w procesie utylizacji i recyklingu, dopóki nie zostaną unieszkodliwione.

W artykule sprawdzimy, jak zapobiegać pożarom akumulatorów w zużytym sprzęcie elektronicznym. Czego dowiesz się, czytając nasz dzisiejszy tekst?

• Pożar akumulatora niesie za sobą katastrofalne skutki, zarówno na etapie eksploatacji, jak i w procesie utylizacji oraz recyklingu ogniw.
• Główne przyczyny pożarów akumulatorów litowo-jonowych to przegrzanie oraz zwarcie, wynikające z uszkodzeń mechanicznych, celowego zwarcia oraz efektów termicznych.
• W zapobieganiu pożarom pomaga stosowanie wysokiej jakości ogniw akumulatorowych oraz ich prawidłowa utylizacja. Ważna jest także świadomość producentów sprzętu elektronicznego w zakresie oznaczania urządzeń ze wbudowanymi niewymiennymi ogniwami.

Dodajmy, że obecnie praktycznie 100% samochodów elektrycznych, smartwatchy, szczoteczek elektrycznych, golarek oraz hulajnóg na prąd posiada zintegrowane akumulatory, których demontaż wymaga interwencji serwisowej. Coraz częściej niewymienne ogniwa akumulatorowe znajdziesz także w laptopach, tabletach i smartfonach.

Pożar akumulatorów to duże zagrożenie dla ludzi i środowiska!

Zapłon oraz wybuch akumulatora niesie za sobą katastrofalne skutki! Podkreślmy, że pożar ogniw w zużytym sprzęcie elektronicznym może mieć miejsce nie tylko w domu czy biurze, lecz również podczas transportu oraz w samym zakładzie recyklingu. W miejscach utylizacji odpadów są zazwyczaj składowane śmieci stanowiące mieszankę wielu łatwopalnych materiałów. Nietrudno o szybkie rozprzestrzenianie się ognia!

Pamiętaj, że pożar nie tylko niszczy same śmieci i paraliżuje pracę zakładu. Zdarzenie stanowi bezpośrednie zagrożenie dla zdrowia i życia pracujących w nim osób. Co więcej, spalone odpady nie nadają się do recyklingu, a sam pożar powoduje emisję wielu toksycznych substancji lotnych do atmosfery. Dlatego tak istotna jest świadomość na temat zagrożeń płynących z eksploatacji tanich akumulatorków niskiej jakości oraz nieprawidłowego użytkowania sprzętu elektronicznego.

Skala problemu jest na tyle duża, że w 2019 roku przeprowadzono specjalne badanie. Wśród ponad 100 przedsiębiorstw działających na terenie Unii Europejskiej, zajmujących się gospodarką odpadami, wykonano ankietę na ten temat. Jej wyniki są dostępne pod adresem internetowym: https://weee-forum.org/publications-papers/.

Kiedy najczęściej dochodzi do pożarów odpadów akumulatorowych?

Prawie ¾ badanych przedstawicieli firm potwierdziło, że w latach 2017-2019 znacznie wzrosła liczba pożarów odpadów akumulatorowych. Jednocześnie 65% respondentów nie widzi korelacji pomiędzy porą roku a liczbą pożarów. Jednocześnie 1 na 5 badanych wskazał, że najczęściej pożary akumulatorów wybuchały w sezonie letnim.

W procesie przetwarzania odpadów najczęściej dochodziło do zapłonu podczas transportu oraz obróbki wstępnej, mechanicznej i rozdrabniania. Jednocześnie najrzadziej pożary wybuchały podczas załadunku oraz na składowiskach odpadów rozdrobnionych. Podkreślmy, że w 37% przypadków skutkiem pożaru było zniszczenie budynku, gdzie odbywał się proces. 5% przypadków to sytuacje, gdzie zapłon przyczynił się do urazów ciała personelu.

Jakie są przyczyny pożarów baterii oraz akumulatorków?

Niska waga, a jednocześnie relatywnie duża pojemność to ogromne zalety popularnych akumulatorów litowo-jonowych. Ich proces konstrukcyjny i produkcyjny wymaga jednak ogromnej precyzji. Na czym polega ten proces?

Ogniwa projektuje się, wykorzystując bardzo cienką powłokę zewnętrzną oraz przegrody pomiędzy ogniwami o minimalnej grubości separacji. W ten sposób projektanci uzyskują lekkie akumulatory, które mogą być podatne na zapłon. Dlatego tak ważny jest wybór zaufanego producenta oraz dostawcy ogniw litowo-jonowych!

Głównymi przyczynami zapłonów i pożarów akumulatorów są zwarcia oraz przegrzanie ogniwa.

• Zwarcie – nie zawsze są szkodliwe, ale ich efektem jest nagły wzrost temperatury akumulatora lub zjawisko termiczne, inicjujące iskrzenie, powstanie ognia albo wybuch. Charakter zdarzenia w dużej mierze zależy od rozmiaru ogniwa oraz poziomu naładowania. Przyczyną zwarcia mogą być czynniki zewnętrzne, jak i starzenie się akumulatora.
• Przegrzanie – nieprawidłowa eksploatacja, jak i wcześniejsze zwarcie, mogą przyczynić się do nadmiernego nagrzania, a w efekcie przegrzania ogniwa. Jeżeli temperatura przekroczy poziom granicy zapłonu, dojdzie do nieodwracalnej reakcji pożaru i wybuchu.

W kolejnej sekcji opiszemy szerzej mechanizm zapłonu akumulatora, dzięki czemu lepiej zrozumiesz  przyczynę oraz istotę zagrożenia.

Dlaczego akumulator płonie? Poznaj mechanizm zapłonu!

Akumulatory zaczynają płonąć, gdy temperatura ogniwa wzrasta do poziomu ok. 80^oC. Wówczas właśnie dochodzi do uszkodzenia powłoki ochronnej anody. W kolejnym etapie procesu dochodzi do dalszego wzrostu temperatur do ok. 100-120^oC. Gdy elektrolit osiągnie taką temperaturę, zaczynają zachodzić reakcje chemiczne, objawiające się emisją ciepła oraz szeregu rozmaitych gazów: wodoru, etylenu i etanu oraz tlenku węgla i metanu.

W momencie, gdy temperatura wzrośnie nieco wyżej, do poziomu około 130^oC, separator oddzielający katodę od anody ulega topnieniu. Efektem jest zwarcie w wyniku zetknięcia się elektrod i dalszy, szybki wzrost temperatury, a w konsekwencji zniszczenie katody. W tym momencie zachodzi bardzo silne zjawisko egzotermiczne i uwolnienie tlenu.

Wzrost temperatury do poziomu ok. 180^oC powoduje dalsze niszczenie ogniwa. Ciśnienie gazów w obudowie akumulatora rośnie, przez co wzrasta ryzyko rozerwania i wybuchu. Może dojść do zapłonu gazów oraz elektrolitu, a w konsekwencji pożaru. Pamiętaj, że wartości progowe dla poszczególnych etapów procesu są specyficzne dla danego ogniwa – zależą od składu chemicznego oraz poziomu naładowania akumulatora.

Czy pożarom akumulatorów można zapobiegać?

Przede wszystkim istotna jest prawidłowa eksploatacja oraz bezpieczeństwo na etapie utylizacji ogniw i samego sprzętu elektronicznego. Przede wszystkim pamiętaj, że samodzielna naprawa pakietu akumulatorów nie jest dobrym pomysłem. Układ może działać nieprawidłowo, a same ogniwa mogą ulec zwarciu i zapłonowi. Jeżeli rozważasz regenerację pakietu, to skontaktuj się z profesjonalnym serwisem, wyposażonym w odpowiedni sprzęt i korzystającym ze specjalnych procedur bezpieczeństwa.

Jeśli Twoje akumulatory są demontowalne, a Ty zdecydujesz się na ich wyrzucenie, to koniecznie pamiętaj, gdzie wyrzucić akumulatorki. W przeciwnym razie może dojść do zapłonu lub skażenia środowiska naturalnego. No dobrze, wiesz już, jak bezpiecznie obchodzić się z ogniwami na etapie eksploatacji. Sprawdźmy zatem, w jaki sposób chronić otoczenie na etapie utylizacji i recyklingu akumulatorów. Niezwykle ważna jest świadomość producentów na ten temat!

Pierwszy aspekt to sama identyfikacja urządzeń elektronicznych, wyposażonych w akumulator. Jeśli pracownik zakładu utylizacji nie wie, że ma do czynienia ze sprzętem posiadającym zużyte ogniwo, to szybka ocena może być niezwykle trudna. Dlatego tak ważne jest znakowanie urządzeń już na etapie ich produkcji. Oczywiście sytuacja jest prostsza, jeżeli możemy wyjąć akumulator samodzielnie, bez interwencji serwisu i wyrzucić go do odpowiedniego pojemnika na baterie.

Naukowcy opracowali niepalny akumulator litowo-jonowy!

Naukowcy z Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) skonstruowali elastyczne ogniwo litowo-jonowe, wykorzystujące całkowicie nową technologię elektrolitów WiS (Water in Salt) oraz WiBS (Water in Bisalt). Ogromną zaletą rozwiązania jest pozbawienie jego konstrukcji wysoce reaktywnych rozpuszczalników oraz substancji toksycznych i łatwopalnych, obecnych dotąd w akumulatorach litowo-jonowych.

Warto podkreślić, że nowe elektrolity elastyczne po wkomponowaniu ich przez konstruktorów w polimerowe podłoże, podnoszą efektywność energetyczną ogniwa. W efekcie elastyczne akumulatorki litowo-jonowe zyskały większą żywotność.

Kup wydajne i bezpieczne akumulatory w sklepie BTO!

Wiesz już, jak duże zagrożenie niesie za sobą użytkowanie tanich akumulatorów niskiej jakości, a także nieprawidłowa eksploatacja ogniw i brak świadomości na temat prawidłowej utylizacji sprzętu elektronicznego. Czy możesz przyczynić się do obniżenia wpływu zużytych akumulatorów na środowisko? Oczywiście! Możesz to zrobić już na etapie zakupu, wybierając zaufanego dostawcę wysokiej jakości akumulatorów niklowo-wodorkowych oraz litowo-jonowych.

Jeżeli szukasz bezpiecznych akumulatorków do sprzętu elektronicznego, to skorzystaj z oferty sklepu internetowego BTO. W naszym asortymencie znajdziesz szeroki wybór akumulatorów, a także ładowarek do akumulatorków w rewelacyjnej cenie.