Figur 1: Ett mindre energilager placerad intill det fria. Foto: Wettersol AB.
Då behovet av hållbar energi i samhället ökar ställs det fler krav på hur energi utvinns och det blir allt vanligare att ta vara på energin genom att lagra den för senare användning. Detta kan göras genom energilagringssystem bestående av batterier och en av de vanligaste typerna som börjat användas för detta är litiumjonbatterier. Då ett litiumjonbatteri felfungerar kan det börja brinna och släppa ut giftiga gaser, vilket kan få allvarliga konsekvenser när det är placerat inom en byggnad. Dagens byggregler tar inte hänsyn till dessa energilager och det är idag inte helt klart hur det ska hanteras rent brandtekniskt.
Förekomsten av litiumjonbatterier har ökat avsevärt på världsmarknaden sedan dess inträde under 90-talet och är idag ett populärt val vid installation av energilager kopplat till exempelvis solcellssystem, samt för UPS-anläggningar för avbrottsfri kraft. Detta beror mycket på batteriernas långa livslängd och höga energi- och effekttäthet [1]. Ett sätt att konstruera grönare byggnader som är helt eller till viss del självförsörjande vad gäller energi är genom att installera till exempel solceller. Fördelaktigt, och något vi ser mer och mer av, är att koppla systemet till flera byggnader och verksamheter med olika energibehov under olika tider på dygnet, för att på så sätt konstant använda den utvunna energin. I fallen då detta inte är möjligt kan energin som inte används direkt lagras för senare användning genom att byggnaden utrustas med ett energilager.
Utöver dessa användningsområden finns litiumjonbatterier idag även i en mängd olika typer av teknisk utrustning som hanteras och förvaras i byggnader – såsom datorer, larmutrustning, verktyg, elcyklar och elbilar. I och med dess breda användningsområde och snabba tillväxt har inte säkerhetsforskningen hunnit med helt och hållet [1], vilket har resulterat i en del medieuppmärksammade incidenter under åren.
Faror med litiumjonbatterier
Riskerna med dem grundar sig till stor del i att de vid brand släpper ut giftiga gaser och har ett brandförlopp som är svårsläckt och särskilt farligt för räddningstjänsten att hantera. Temperaturen kan öka okontrollerat i ett litiumjonbatteri genom en kemisk process som kallas termisk rusning, som kan initieras av bland annat överladdning, kortslutning, yttre värmepåverkan eller mekanisk påverkan (till exempel stötar). Anmärkningsvärt är att vid termisk rusning är battericellerna självförsörjande vad gäller alla de ingående kraven för att en brand skall kunna fortlöpa – kemiska reaktioner bildar värme, avger syre och cellernas elektrolyt är brännbar. Detta gör dem mycket svårhanterliga för räddningstjänsten, särskilt då batterierna är placerade inomhus där exponeringskoncentrationer kan bli höga.
Då termisk rusning sker i en battericell kan det, när tillräckligt hög temperatur uppstår och cellhöljet spricker, bildas en jetflamma som snabbt kan bli relativt kraftig och sprida en brand. När batteriet spricker på grund av den termiska rusningen avges även giftiga gaser, däribland väteflourid, som endast i små koncentrationer bland annat kan orsaka frätskador på huden [2]. FOI (Totalförsvarets Forskningsinstitut) har undersökt hur larmställen står emot denna gas och kommit fram till att de har ett visst skydd, om än relativt lågt vid höga koncentrationer av kemikalier [3]. Det har visat sig att gaserna även kan tränga igenom glipor på räddningspersonalens larmställ och dessa batterier är av förklarliga skäl ett omdiskuterat riskområde för räddningstjänsten.
Läs hela artikeln i Bygg & teknik nr 5/21.
Artikelförfattare: Victor Engvall, Brandkonsulten Kjell Fallqvist AB
