Проблеми гасіння пожеж за наявності літій-іонних акумуляторів

Abstract

UK: Постановка проблеми. Стрімке поширення літій-іонних акумуляторів у побуті, транспорті, енергетичних системах і цифрових технологіях зумовлює зростання кількості пожеж нового типу, що характеризуються високою температурою горіння, виділенням токсичних речовин і ризиком повторного займання. Особливу небезпеку становить явище теплового розгону, яке ускладнює локалізацію та ліквідацію пожеж і створює додаткові ризики для населення та рятувальників. Мета статті. Аналіз причин виникнення пожеж за участю літій-іонних акумуляторів, дослідження механізмів розвитку теплового розгону та визначення особливостей гасіння таких пожеж, а також узагальнення результатів сучасних наукових досліджень щодо ефективності різних вогнегасних засобів і способів їх ліквідації. Основні результати дослідження. Встановлено, що основними причинами пожеж є перегрів, перезаряд, механічні пошкодження та внутрішні короткі замикання. Визначено, що ключовим фактором розвитку пожеж є тепловий розгін, який супроводжується інтенсивним виділенням тепла та горючих газів. Доведено, що традиційні засоби пожежогасіння (порошкові та газові) мають обмежену ефективність, тоді як найбільш результативним є інтенсивне охолодження водою або використання водяного туману. Виявлено основні труднощі гасіння, зокрема ризик повторного займання, поширення вогню між елементами батареї та складність доступу до осередку горіння. Висновок. Обґрунтовано необхідність удосконалення тактики гасіння пожеж за участю літій-іонних акумуляторів із акцентом на охолоджувальні методи. Запропоновано розроблення спеціалізованих вогнегасних речовин і технічних засобів, впровадження систем раннього виявлення теплового розгону, а також підвищення рівня підготовки рятувальників і обізнаності населення щодо безпечної експлуатації акумуляторів. Вирішення проблеми потребує комплексного підходу, що поєднує наукові дослідження, нормативне вдосконалення та практичні заходи безпеки.

Raising of the problem. The rapid spread of lithium-ion batteries in everyday life, transportation, energy systems, and digital technologies leads to an increase in a new type of fires characterized by high combustion temperatures, the release of toxic substances, and the risk of re-ignition. A particular danger is posed by the phenomenon of thermal runaway, which complicates fire localization and suppression and creates additional risks for the population and emergency responders. Purpose of the aricle. Analyze the causes of fires involving lithium-ion batteries, to investigate the mechanisms of thermal runaway development, and to determine the specific features of extinguishing such fires, as well as to summarize the results of modern scientific research on the effectiveness of various extinguishing agents and methods. Main results of the study. It has been established that the main causes of fires are overheating, overcharging, mechanical damage, and internal short circuits. It is determined that the key factor in fire development is thermal runaway, which is accompanied by intense heat release and the emission of flammable gases. It is proven that traditional fire extinguishing agents (powder and gas-based) have limited effectiveness, while the most efficient method is intensive cooling with water or the use of water mist. The main challenges in fire suppression have been identified, including the risk of re-ignition, fire propagation between battery cells, and difficulty in accessing the fire source. Conclusions. The necessity of improving fire suppression tactics involving lithium-ion batteries with an emphasis on cooling methods has been substantiated. The development of specialized extinguishing agents and technical means is proposed, along with the implementation of early thermal runaway detection systems and the improvement of firefighter training and public awareness regarding the safe use of batteries. Solving this problem requires a comprehensive approach that combines scientific research, regulatory improvements, and practical safety measures.