УДК 614.841.2.001.2 Установление причин пожара
Исследование направлено на выявление признаков теплового разгона литий-ионных аккумуляторов (ЛИА), применяемых в электротранспорте, после пожара. Актуальность работы обусловлена ростом числа возгораний, связанных с эксплуатацией электромобилей, электросамокатов и других видов транспорта, где тепловой разгон выступает ключевым фактором риска. В ходе исследования использовались комплексные методы: визуальный анализ морфологических изменений аккумуляторов, рентгенофлюоресцентный анализ (РФлА) для определения химического состава компонентов и сканирующая электронная микроскопия (СЭМ), позволившая изучить морфологию поверхностей. Экспериментальные данные показали, что при перезаряде ЛИА происходит полное разрушение алюминиевого катода из-за экзотермических реакций с электролитом, тогда как при внешнем тепловом воздействии алюминий сохраняется в виде шарообразных частиц (20-450 мкм) благодаря медленному и равномерному нагреву. Анализ элементного состава выявил значительные различия: в случае перезаряда доминируют углерод, никель, кобальт и марганец, в то время как при внешнем нагреве сохраняется высокое содержание алюминия. Полученные результаты демонстрируют, что механизм теплового разгона существенно зависит от типа воздействия (перезаряд /внешний нагрев). Это открывает возможности для разработки критериев экспертизы пожаров, связанных с ЛИА, и совершенствования методов их диагностики. Практическая значимость исследования заключается в предоставлении инструментов для идентификации причин возгораний в электротранспорте, что способствует повышению безопасности эксплуатации литий-ионных батарей и снижению рисков для пользователей
электротранспорт, тепловой разгон, литий-ионные аккумуляторы, экспертиза пожаров
1. Плотников В.Г., Чешко И.Д., Кондратьев С.А. Пожарная опасность литий-ионных аккумуляторов и низковольтных источников питания на их основе // Расследования пожаров. - 2014. - No 4. - С. 53-58. EDN: https://elibrary.ru/YKLJZP
2. Елисеев Ю.Н., Мокряк А.В. Анализ пожарной опасности литий-ионных аккумуляторных батарей // Вестник Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России. - 2020. - No 3. - С. 14-17.
3. Скундин А.М., Ефимов О.Н., Ярмоленко О.В. Современное состояние и перспективы развития исследований литиевых аккумуляторов // Успехи химии. - 2012. - Т. 71, No 4. - С. 378-398.
4. Srinivasan R., Demirev P.A., Carkhuff B.G. et al. Review - Thermal safety management in li-ion batteries: Current issues and perspectives // J. Electrochem. Soc. - 2020. - Vol. 167, No 14.
5. Wang Q., Mao B., Stoliarov S.I., Sun J. A review of lithium ion battery failure mechanisms and fire prevention strategies // Prog. Energy. Combust. Sci. - 2019. - Vol. 73. - P. 95-131. EDN: https://elibrary.ru/DRCHAH
6. Мокряк А.В., Мокряк А.Ю., Мельник А.А. Анализ остатков литий-ионных аккумуляторов после теплового разгона методом сканирующей электронной микроскопии // Международный научно-исследовательский журнал. - 2023. - No 4(130). -. DOI:https://doi.org/10.23670/IRJ.2023.130.63 EDN: https://elibrary.ru/RHSTQD
7. Мокряк А.В., Мельник А.А. Оценка состояния остатков катода литий-ионных аккумуляторов после теплового разгона при экспертизе пожаров // XXI век: итоги прошлого и проблемы настоящего плюс. - 2024. - Т. 13, No 1(65). - С. 127-134. EDN: https://elibrary.ru/TOWNGO
8. Смелков Г.И., Пехотиков В.А., Рябиков А.И., Назаров А.А. К вопросу о пожарной опасности аккумуляторных батарей // Безопасность труда в промышленности. - 2020. - No 5. - С. 56-62. -. DOI:https://doi.org/10.24000/0409-2961-2020-5-56-62 EDN: https://elibrary.ru/UHLBBV
9. Deng D., Qiao J., Qi J. et al. Chapter 6 - Equivalent modeling and parameter identification of power lithium-ion batteries // State Estimation Strategies in Lithium-ion Battery Management Systems / Ed. by S. Wang et al. - Elsevier, 2023. - P. 95-124. -. DOI:https://doi.org/10.1016/B978-0-443-16160-5.00001 ISBN: 978-0-443-16160-5
10. Юнчиц В.М., Балобан А.П. Некоторых вопросах исследования литий-ионных аккумуляторных батарей при проведении пожарно-технической экспертизы // Судебная Экспертиза Беларуси. - 2021. - No 2 (13). - С. 68-74. EDN: https://elibrary.ru/NESMIW
