Efektivní a bezpečné skladování baterií

Budoucností je elektřina. Vzhledem k požadovanému snížení emisí skleníkových plynů o 80 až 95 procent oproti roku 1990 musí dojít k zásadní „dopravní a energetické revoluci“. Vedle dalších opatření ke snížení emisí CO 2, jako je vyhýbání se dopravě a optimalizace dopravních tras, jsou vozidla a dokonce i letadla stále častěji poháněna elektromotory, hybridními pohony nebo palivovými články. Podle koalice semaforů by do roku 2030 mělo na německých silnicích jezdit nejméně 15 milionů elektromobilů. Zda je to reálné, se teprve ukáže. Jisté však je, že bude zapotřebí obrovské množství baterií. Kromě klasických lithium-iontových baterií se v budoucnu budou pro ukládání energie v bateriích používat i další typy baterií, jako jsou lithium-sírové baterie, sodíkové baterie, baterie v pevné fázi, grafenové baterie a vzduchové baterie. Při skladování a přepravě těchto baterií je obzvláště důležité bezpečnostní hledisko. Hořlavost baterií je vysoká v závislosti na použitých chemikáliích a materiálech. Je obzvláště důležité vyhnout se potenciálním nebezpečím, jako jsou úniky, přehřátí a zkraty.

Podle profesora Reinharda Riese ze společnosti WISAG Sicherheit & Service Holding jsou nebezpečné zejména lithium-iontové baterie s napětím vyšším než 60 V. Požáry tohoto typu baterií mohou být extrémně výbušné, a to i přes ochranná opatření přijatá výrobcem. Požáry, které je velmi obtížné uhasit, mohou mít za následek dlouhé uzavírky dálnic nebo silnic. Ve většině případů je pak hasicí voda extrémně kontaminována chemikáliemi, jako jsou těžké kovy a žíravé kyseliny, a musí být odčerpána. Práškové hasicí přístroje nejsou pro hašení požáru vhodné a pěnové hasicí přístroje jsou vhodné jen ve velmi omezené míře. Obecně platí, že k uhašení požáru je třeba použít velké množství vody. Jedním z problémů je, že i malý požár vozidla někdy vyžaduje více vody, než pojme hasičský vůz. Akumulátory je třeba ochladit, aby se již samy nevznítily.

Jiné lithiové baterie, například lithium-sirné baterie, představují menší nebezpečí požáru. Relativně nízké riziko požáru je také u sodíkových baterií a baterií s pevným elektrolytem. V současné době se lithium-iontové baterie používají především v elektrických vozidlech. Díky svému dobrému výkonu, vysoké hustotě energie a dobré dobíjecí schopnosti se prosadily jako dominantní technologie baterií pro elektromobilitu. To by se však mohlo změnit s jinými budoucími řešeními baterií.

Nebezpečné zboží je během přepravy rozděleno do tříd podle OSN. Třída nebezpečného zboží 9 zahrnuje látky a zboží, které mohou být během přepravy nebezpečné, ale nelze je zařadit do žádné z ostatních tříd nebezpečného zboží. Patří sem lithiové baterie - zejména lithium-kovové baterie a lithium-iontové baterie. Německá vyhláška o nebezpečném zboží, konkrétně „vyhláška o nebezpečném zboží pro silniční, železniční a vnitrozemskou plavbu“ (GGVSEB) a „vyhláška o nebezpečném zboží pro leteckou dopravu“ (GGBefG), vychází z mezinárodních tříd nebezpečného zboží OSN. Zákon o bezpečnosti a ochraně zdraví při práci (ArbSchG) obsahuje ustanovení o bezpečnosti a ochraně zdraví na pracovišti. Ten může ovlivnit skladování a manipulaci s bateriemi v průmyslovém prostředí s cílem chránit pracovníky před nebezpečím.

Dne 17. srpna vstoupilo v platnost nové nařízení EU o bateriích (BATT2, 3), které nahradilo starou směrnici 2006/66/ES o bateriích a akumulátorech a odpadních bateriích a akumulátorech. Je součástí evropské Zelené dohody a jeho cílem je zlepšit oběhové hospodářství, využití a účinnost zdrojů i životní cyklus dobíjecích baterií z hlediska neutrality vůči klimatu a ochrany životního prostředí. Konkrétním cílem nařízení je revize nakládání s odpadními bateriemi a přijetí opatření na ochranu životního prostředí a lidského zdraví. Toho má být dosaženo mimo jiné zamezením nebo minimalizací nepříznivých účinků vzniku odpadu a nakládání s ním.

Kromě toho stavební pojišťovny nyní definovaly řadu požadavků na skladování baterií.

Německý svaz pojišťoven (GDV e. V.) vydal leták VdS 3103 pro prevenci ztrát při poskytování lithiových baterií ve výrobních a skladovacích prostorách. VdS 3103 odráží klíčové poznatky z požárních zkoušek a poskytuje informace o rizicích a prevenci ztrát. Lithiové baterie se dělí do tří kategorií podle obsahu lithia, hmotnosti a výkonu. Mezi obecná bezpečnostní pravidla, která je třeba dodržovat, patří dodržování pokynů výrobce, zamezení vnitřních a vnějších zkratů (používání krytek svorek, zamezení mechanického poškození) a zamezení přehřátí. Pokud nejsou k dispozici automatické hasicí systémy, je nutné stavebně a prostorově oddělit uložené baterie alespoň 2,5 metru od ostatních hořlavých materiálů. Poškozené a vadné lithiové baterie musí být okamžitě odstraněny ze skladovacích a výrobních prostor a uloženy v bezpečné vzdálenosti nebo v prostorách oddělených protipožárními systémy. Pro tři kategorie lithiových baterií s nízkým, vysokým a středním výkonem platí zvláštní bezpečnostní pravidla. Specifická pravidla se vztahují pouze na baterie s nízkým výkonem, pokud je přilehlý skladovací objem větší než 7 m³ nebo více než 6 europalet. Prostory s bateriemi se střední kapacitou musí být fyzicky (nejméně 5 metrů od sebe) nebo stavebně odděleny protipožárním způsobem. Skladovací prostory musí být monitorovány vhodným požárním poplachovým systémem. Pro vysokokapacitní lithiové baterie nejsou dosud k dispozici spolehlivé informace o vhodných ochranných opatřeních. Ochranná opatření a koncepci požární ochrany je třeba v každém jednotlivém případě vyjasnit s pojišťovnou majetku. V případě většího množství je třeba zapojit hasičský sbor. Vhodná opatření zahrnují například oddělení, omezení množství, skladování v požárně oddělených prostorách s bezpečnostní vzdáleností nejméně 5 metrů a použití hasicích systémů.

Pro skladování lithiových baterií jsou vhodné například bezpečnostní skříně podle normy EN14470, kontejnerové a přepravní systémy podle ADR s funkcí požární ochrany a protipožární kontejnery s testovanou požární odolností. Ale také celé paletové regálové systémy, které jsou vybaveny protipožárními rošty a příslušným sprinklerovým zařízením. Obecně by měly být skladovány pouze lithiové baterie testované v souladu s UN38.3, jinak je nutné provést posouzení rizik. Oddíl 38.3 doporučení OSN popisuje požadavky na zkoušky pro přepravu lithiových baterií. Tyto zkoušky zahrnují různé testy k zajištění bezpečnosti a stability baterií během přepravy. Patří mezi ně zkoušky tepelné stability, zkratové bezpečnosti, bezpečnosti při přebíjení, mechanické zkoušky, zkoušky nárazem a vibracemi a další zkoušky, které minimalizují riziko požáru, výbuchu nebo jiných nebezpečných situací. Obecně platí, že baterie by se neměly nabíjet ve skladovacích prostorách. Tento proces musí být rovněž posuzován samostatně z hlediska bezpečnosti.

Kromě toho poskytuje odborná skupina BVL pro logistický majetek deset rad týkajících se požární ochrany při skladování lithium-iontových autobaterií. Příklady zahrnují skladování baterií v paletových regálech nebo regálech s policemi, dále používání moderní monitorovací techniky a systémů požární signalizace, zadržování hasicí vody a instalaci hasicích jezírek, jakož i vytvoření ucelené koncepce požární ochrany.

Společnost BITO má ve svém programu speciální bezpečnostní skříně podle normy EN14470. Kromě toho tento specialista na skladovací techniku samozřejmě nabízí také kontejnery pro přepravu lithiových baterií v souladu s ADR.