การดับเพลิงที่เกิดใน Li-ion แบตเตอรี่

ภาพจากเอกสารประกอบการอบรม “การดับเพลิงและกู้ภัยจากเพลิงไหม้แบตเตอรี่” โดยวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย

ปัจจุบัน เป็นที่เห็นตรงกันในทุกหน่วยงานระดับสากลว่า สารดับเพลิงที่มีใช้กันในปัจจุบัน ยังไม่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะดับเพลิงไหม้จากแบตเตอรี่ โดยเฉพาะชนิด Li-ion ได้

เนื่องจากการลุกไหม้ที่เกิดขึ้นเป็นผลที่มาจากภาวะ Thermal Runaway ของแบตเตอรี่ ที่เกิดการไหลเวียนของประจุระหว่างขั้วที่ผิดปกติ ทำให้อุณภูมิสูงขึ้นเรื่อยๆ จนทำให้สาร Electrolyte ระเหยกายเป็นก๊าซที่ติดไฟได้ และลุกไหม้เองเนื่องจากความร้อนที่สะสมไว้ (ไม่ใช่เพลิงไหม้ จากโลหะติดไฟ Class D) วนเวียนเป็นปฏิกริยาลูกโซ่ที่รุนแรงขึ้นเรื่อยๆ อุณภูมิที่เกิดขึ้นนั้นสามารถสูงมากเกินกว่า 1,000 องศาเซลเซียส

ด้วยเหตุนี้ การดับเพลิงที่เกิดขึ้นจึงทำได้ยากมาก ถังดับเพลิงต่างๆ ที่มีใช้กัน ไม่สามารถจัดการได้ แม้ว่าจะมองด้วยตาว่าไม่มีเปลวไฟแล้ว เมื่อหยุดจ่ายสารดับเพลิง เปลวไฟก็ลุกขึ้นมาได้เองอีกเนื่องจากความร้อนที่สะสมอยู่นั้นสูงกว่าอุณหภูมิติดไฟได้เองของวัสดุประกอบและก๊าซต่างๆ ที่ถูกปลอดปล่อยออกมา

ณ ปัจจุบัน การดับเพลิงจึงเป็นการควบคุมเพลิงไว้ในวงจำกัด ควบคุมการลุกลาม หรือเรียกว่าปล่อยให้มันเผาไหม้จนสิ้นสภาพไปเอง

การใช้น้ำเพื่อการดับเพลิง จึงยังเป็นตัวเลือกที่ดีที่สุด แต่การดับเพลิงจากแบตเตอรี่ต้องการใช้น้ำมากกว่าการดับเพลิงปกติโดยทั่วไป เช่น การควบคุมเพลิงในรถยนต์ไฟฟ้า 1 คัน อาจต้องใช้น้ำประมาณ 10,000 ลิตร และใช้เวลาประมาณ 2-3 ชั่วโมง หรือมากกว่า โดยรถยนต์ เครื่องยนต์สันดาปภายใน อาจจะใช้น้ำที่ประมาณ 500-1,000 ลิตร ใช้เวลา 15-30 นาที (ข้อมูล โดยสมาคมนักดับเพลิงในยุโรป)

แต่การดับเพลิงจาก Li-ion แบตเตอรี่ อาจใช้ปริมาณน้ำและต้องการเวลาที่ยาวนานมากกว่านั้น ขึ้นกับลักษณะการติดตั้ง และการออกแบบบรรจุภัณฑ์ ของแบตเตอรี่ เช่นคุณสมบัติด้านการกันน้ำของ casing ก็เป็นอุปสรรคสำคัญ หากไม่สามารถเข้าถึงบริเวณแบตเตอรี่ได้โดยตรง ก็จำเป็นต้องใช้น้ำ และเวลาที่มากขึ้น

การเข้าดับเพลิง ต้องทำโดยผู้ที่ได้รับการฝึกอบรมมาแล้ว เนื่องจากมีความเสี่ยงทั้งทางด้านกระแสไฟฟ้า ก๊าซพิษ และการระเบิด ทั้งจากตัวแบตเตอรี่เอง และอุปกรณ์อื่นในรถที่สามารถระเบิดได้จากความร้อนที่สูงขึ้น

ในระหว่างนี้หน่วยงานที่เกี่ยวข้อง รวมไปถึงผู้ผลิตแบตเตอรี่ ผู้ผลิตสารดับเพลิง ก็ได้ทำการศึกษาทดลอง หาวิธีการ หรือเทคโนโลยีใหม่ๆ ที่เหมาะสมที่สุด ที่จะสามารถจะลดอันตราย หรือเพิ่มความสามารถในการจัดการกับเพลิงไหม้ในลักษณะนี้ให้ได้ มีการค้นพบสารบางประเภท หรือวิธีบางประการ ที่ทำให้ดับเพลิงได้ แต่ก็มีข้อจำกัดที่ว่า ต้องเป็นเพลิงไหม้ที่เกิดกับแบตเตอรี่ชนิดเปลือย ตัวเปล่า ซึ่งเป็นไปได้ยากมากที่จะพบเจอกรณีแบบนี้ จึงยังไม่เป็นที่ยอมรับในเชิงประสิทธิภาพเท่าใดนัก

ทั้งนี้ ไม่ได้หมายความว่ารถยนต์ไฟฟ้า มีอันตรายมากไปกว่ารถยนต์เครื่องยนต์สันดาปภายใน Li-ion แบตเตอรี่และ แบตเตอรี่ชนิดอื่นๆ เข้ามาอยู่ในชีวิตประจำวัน เรามากนานมากกว่า 10 ปี (และในรถยนต์ไฟฟ้า ไม่ได้มีแต่ Battery Storge ชนิด Li-ion เท่านั้น) เพียงแต่การใช้งานในรถนั้นตัวแบตเตอรี่มีขนาดใหญ่ขึ้นมาก ก่อความรุนแรงได้มากกว่า ดังนั้นในฐานะผู้ใช้งานต้องเตรียมพร้อม และเข้าใจข้อจำกัดของมัน เพื่อที่จะได้สามารถจัดการได้อย่างเหมาะสมที่สุด ในกรณีฉุกเฉินที่อาจเกิดขึ้น

Disclaimer

"บทความทั้งหมดเขียนและเรียบเรียงขึ้นจากประสบการณ์การศึกษาและการทำงาน บนพื้นฐานองค์ความรู้ เทคโนโลยี การศึกษาวิจัย ในช่วงขณะนั้นๆ ซึ่งอาจจะล้าสมัย หรือไม่เป็นที่ถูกต้องแล้วในปัจจุบัน จึงไม่สามารถใช้งานการอ้างอิงใดๆ ได้"

**เนื้อความทั้งหมดเป็นเพียงความคิดเห็นส่วนบุคคล มิได้ทำในนามองค์กร นิติบุคคล หรือหน่วยงานใดๆ ทั้งสิ้น**