Sicurezza delle Batterie: Cos'è l'Off-Gassing e perché si verifica?
Le batterie alimentano molti dei nostri dispositivi quotidiani, dagli smartphone ai veicoli elettrici. Sebbene i progressi tecnologici delle batterie abbiano trasformato le nostre vite, comportano anche potenziali rischi che richiedono un’attenta considerazione.
Comprendere l'Off-Gassing (perdita di gas)
Il termine inglese Off-Gassing si riferisce al rilascio di gas dalle batterie agli ioni di litio, spesso dovuto a danni, abuso o uso improprio. Condizioni quali sovraccarico o scarico eccessivo o danni fisici possono compromettere i componenti interni, portando al rilascio di gas come anidride carbonica, monossido di carbonio, idrogeno e composti organici volatili. Questi gas sono infiammabili e tossici.
Dinamiche e rischi dell'Off-Gassing o perdita di gas
Il comportamento dell'Off-gassing varia in base alla progettazione della batteria e al suo impiego. In ambienti chiusi, l'Off-gassing può accumularsi, aumentando il rischio di pressione e ignizione. In aree aperte o ben ventilate, i gas possono dissiparsi più facilmente ma continuano a presentare rischi.
Come e quando avvengono le perdite di gas (Off-Gassing)
La fuoriuscita di gas si verifica spesso nelle fasi iniziali del guasto della batteria, a volte portando a una fuga termica: reazioni chimiche incontrollate che causano rapidi aumenti di temperatura e pressione, espulsione di gas infiammabili e potenzialmente provocando incendi. La sequenza temporale varia: la graduale liberazione di gas può verificarsi a causa di stress ripetuto, mentre eventi improvvisi come il sovraccarico possono innescarla istantaneamente.
Fattori che portano all'Off-Gassing
- Danni fisici: forature o schiacciamenti deteriorano i componenti interni.
- Sovraccarico: decompone gli elettroliti, generando gas.
- Surriscaldamento: destabilizza la chimica interna, innescando una fuga termica.
- Scarica eccessiva: supera i limiti consigliati, rilasciando gas.
- Cortocircuiti interni: i malfunzionamenti che causano cortocircuiti possono avviare un'instabilità termica.
- Difetti di produzione: le debolezze derivanti da processi difettosi aumentano la suscettibilità.
Pericolo di accumulo di gas
L'accumulo di gas può trasformare il contenitore della batteria in un recipiente a pressione, con conseguente rischio d'incendio. I sistemi di ventilazione monitorati e la conformità agli standard FM sono essenziali, mantenendo i livelli di gas al di sotto del 25% LFL o scaricando il gas per garantire la sicurezza.
Importanza della diagnosi precoce
- Manutenzione preventiva: la rilevazione tempestiva consente una manutenzione rapida e azioni correttive, identificando problemi come sovraccarico o danni interni.
- Mitigazione del rischio: il monitoraggio dell'emissione di gas aiuta a regolare i parametri di carica o a isolare le batterie malfunzionanti, prevenendo l'instabilità termica.
- Maggiore sicurezza: la rilevazione tempestiva consente l'evacuazione, i protocolli di emergenza e riduce al minimo gli incidenti correlati alla batteria.
- Risparmio sui costi: la risoluzione proattiva dei problemi prolunga la durata della batteria, ottimizza le prestazioni ed evita costose riparazioni e tempi di inattività non pianificati.
- Conformità normativa: il monitoraggio delle emissioni di gas garantisce la conformità ai protocolli di sicurezza e agli standard di settore.
Tecnologia dei sensori MPS™: il primo avviso di esaurimento della batteria
Il sensore di gas Molecular Property Spectrometer™ (MPS™) di NevadaNano rileva oltre una dozzina di gas combustibili, tra cui idrogeno, DMC ed EMC, con affidabilità e precisione senza precedenti grazie alle seguenti caratteristiche:
- Rileva DMC/EMC e H2
- Nessuna calibrazione richiesta
- Durata del sensore di oltre 15 anni
- Immune all'avvelenamento
- Autotest integrato
- Certificato a sicurezza intrinseca
Le capacità di rilevazione dell'MPS™ consentono di rilevare in fase iniziale un problema all'interno della curva di guasto del PF della batteria, prima della generazione di altri gas tossici e infiammabili
Concludi
Il sensore di gas MPS™ fornisce un sistema di rilevazione avanzato dei gas durante la loro formazione nelle batterie al litio, migliorando le misure di sicurezza e consentendo una mitigazione proattiva dei rischi. Le sue capacità di rilevazione complete garantiscono un monitoraggio affidabile, la protezione da situazioni pericolose e contribuiscono a un ambiente più sicuro. Il sensore di gas MPS™ fornisce il primo segnale di esaurimento della batteria.