Please use this identifier to cite or link to this item:
http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/28405| Title: | Процеси припинення самонагрівання пошкоджених літій-іонних акумуляторів подаванням води |
| Other Titles: | Stopping self-heating processes of damaged lithium-ion batteries by supplying water |
| Authors: | Трегубов, Д.Г. Майборода, А.О. Нуянзін, В.М. Журбинській, Д.А. Турбін, Є.А. |
| Keywords: | витрата вода гасіння пожежа кислотність виділення водню тепловий розгін самонагрівання механічне пошкодження літій-іонний акумулятор |
| Issue Date: | 2026 |
| Publisher: | НУЦЗ України |
| Citation: | Трегубов Д.Г., Нуянзін В.М., Журбинський Д.А., Майборода А. О., Турбін Є.А. Процеси припинення самонагрівання пошкоджених літій-іонних акумуляторів подаванням води. Науковий вiсник: Цивiльний захист та пожежна безпека № 21, 2026, с. 78-87. |
| Abstract: | Об’єктом дослідження є стадії теплового розгону, пожежна небезпека та пожежогасіння літій-іонних акумуляторів. Ідентифіковано температури процесу самонагрівання акумулятора у досліді за стадіями теплового розгону. Розглянуто набір хімічних реакцій, що викликають самонагрівання. Досліджено припинення самонагрівання акумулятора шляхом занурення в ємність із надлишком води відносно балансу реакції; виміряно зміну кислотності: розрахована та поглинута водою у досліді кількість теплоти корелюють. Розглянуто заходи запобігання та припинення горіння акумуляторів. |
| Description: | This study object is the structure, operating principles and thermal runaway mechanisms of lithium-ion batteries are analyzed; attention is focused on their advantages and disadvantages, materials of solvents and electrodes used, the gas phase composition of electrode reactions, and fire hazard features. The processes course observed during the main stages of the batteries thermal runaway is summarized. A methodology is developed and a setup is assembled to investigate the damaged battery thermal runaway processes and for its extinguishing. Typical external mechanical damage to the battery that leads to uncontrolled thermal runaway is identified. The correspondence of the battery self-heating process temperature regime to thermal runaway stages determined based on temperature measurement data and visual observations. The possible chemical reactions set that cause intense self-heating, materials further decomposition, and battery deformation are considered. The self-heating cessation was investigated by immersing the battery in a container with an excess of water relative to the stoichiometric amount for the metallic lithium maximum mass that can accumulate during the battery operation. The gases release was visually recorded, and hydrogen was identified in the composition. The change in the resulting aqueous solution acidity during extinguishing by cooling with water in the excess measured. Dependencies for the reaction completion time for a investigated mechanical damage was established. The water amount required to absorb the heat that may be released during reactions was calculated; the resulting value correlates with the experimental data. Possible measures to prevent and stop burning of lithium-ion batteries are considered. It is planned to repeat the current research scheme of the lithium-ion battery thermal runaway, but not due to the mechanical damage, but under conditions of increased ambient temperature and poor heat exchange with the external space. Key words: lithium-ion battery, mechanical damage, self-heating, thermal runaway, hydrogen evolution, acidity, fire, extinguishing, water, consumption. |
| URI: | http://repositsc.nuczu.edu.ua/handle/123456789/28405 |
| Appears in Collections: | Кафедра радіаційного і хімічного захисту |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| ТрегубовЦЗПБ-2026акум.pdf | СамозайманняАкумуляторів | 610,25 kB | Adobe PDF | View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.