锂电池空运难题及应对方法

 航贸百科     |      2023-02-08

  

  近年来,锂电池的应用越来越普遍,对锂电池运输的需求也越来越大。锂电池的运输安全已经成为货运行业的一个热点问题,尤其是航空货运行业。

  锂电池引发的悲剧-UPS6号航班。

  2010年9月3日,UPS6号航班在迪拜起飞后不久就因货舱起火而坠毁。经调查,发现货舱内8.1万个锂电池起火,使飞机难以操作。虽然飞行员及时启动了货舱灭火系统,但火灾并没有减少,导致飞机在迪拜一个军事基地周围坠毁。这为全球航空货运行业敲响了警钟。FAA(FederalAviationAdministration,同时,美国联邦航空局也对机器上的锂电池数量进行了限制。研究发现:

  当用燃烧功率为30KW的丙烷焰加热燃烧100个锂电池时,峰值燃烧放热功率可达90KW。[1]

  为什么锂电池起火这么难扑灭?

  众所周知,任何电池都是原始电池,原始电池的核心在于自发的氧化还原反应。我们以最常见、最简单的Cu-Zn原始电池为例:

  反应为:

  其中,负极锌作为氧化剂,发生氧化反应;正极铜周围溶液中的H照片作为氧化剂,发生氧化反应。当然,锂电池的内部结构没有那么简单,但它的核心仍然是氧化剂和氧化剂。

  现在,我们再来看看氢气和氧气的燃烧反应:

  照片中,氢作为氧化剂,氧作为氧化剂。正是因为燃烧也是一种氧化还原反应,锂电池的火灾很难扑灭。灭火的重点是隔离可燃物和助燃物(通常是氧气),这就是为什么一张纸点着水就能灭火:水带走热量,隔离了纸与助燃物-空气中氧气的接触。

  但是锂电池不一样。锂电池中有氧化剂(通常是助燃物)、氧化剂(通常是可燃物)不能使用普通的“阻隔助燃物”策略:它们已经混合在一起了!因此,如果你想扑灭锂电池着火,你只能用大量的水来降低温度,这样可燃物和助燃物就可以不断地反应和放热,但不能使温度达到燃烧反应的条件,这使得扑灭锂电池很难着火。据推断,在杭州燃烧的TU-204C也可能与锂电池有关,主要原因应以官方调查报告为准。

  第三,解决办法?

  当然也有一些解决办法,比如阻燃航空集装箱。(FRC,FireResistantContainer):

  与此同时,卡塔尔货运采购的赛峰集团开发的FRC可以抵御D类火灾(D类火灾,即可燃金属引起的火灾),可以抵御锂火灾6小时,并与SEN货舱门相匹配。(Secure,ErgonomicandNon-Velcro,也就是说,安全,符合人体工程学,没有尼龙搭扣),从而使这种集装箱易于维护和优化运行成本。[5]

  前景展望-钠离子电池电池

  锂电池替代品的研究从未停止。钠离子电池就是其中之一。早在2015年,就有科学家通过脱水高钠离子浓度铁氰盐制造的阳极金属不含钠离子的钠离子电池,并尝试用现有的锂电池制造设备生产钠离子电池,发现制造成本较低的可行性。[6]与此同时,据当代安普瑞斯科技有限公司报道,2021年7月29日,宁德发布了第一代钠离子电池,预计2023年将产生基本产业链。钠离子电池在安全性测试中不易起火和爆炸。与高温锂电池相比,安全环数量低。