Lityum-İyon Bataryalarda Yangın Senaryosu

1. Lityum-İyon Piller Neden Yüksek Yangın Riski Taşır?

Lityum-iyon piller; yüksek enerji yoğunluğu, hızlı şarj-deşarj karakteristiği ve kimyasal yapıları nedeniyle endüstriyel tesislerde özel yangın riskleri oluşturur. Bu pillerde meydana gelen termal kaçak (thermal runaway), çok kısa sürede yüksek sıcaklık, patlama ve zehirli gaz oluşumuna neden olabilir.

Lityum-iyon pil yangınları:

• Kendi oksijenini üretebilir

• Zincirleme hücre tutuşmasına yol açar

• Klasik yangınlardan çok daha zor söndürülür

2. Olası Yangın Çıkış Nedenleri

🔥 Termal Kaçak (En Kritik Risk)

• Aşırı şarj

• Hücre iç kısa devre

• Üretim hatası

🔥 Mekanik Hasar

• Darbe, ezilme

• Forklift veya ekipman çarpması

🔥 Elektriksel Problemler

• Yanlış BMS ayarları

• Dengesiz hücre voltajları

• Aşırı akım

🔥 Ortam Koşulları

• Yüksek ortam sıcaklığı

• Yetersiz havalandırma

• Yanıcı ambalaj malzemeleri

3. Örnek Yangın Senaryosu – Lityum-İyon Pil Depolama Alanı

Senaryo:
Fabrikada enerji depolama amaçlı kullanılan lityum-iyon batarya raflarında, bir hücrede üretim hatasına bağlı iç kısa devre meydana gelir.

Olay Gelişimi:

1. Hücre sıcaklığı hızla yükselir

2. Termal kaçak başlar

3. Pil hücresi gaz ve alev püskürtür

4. Komşu hücreler zincirleme şekilde tutuşur

5. Yoğun duman ve toksik gaz oluşur

6. Yangın depolama alanına yayılır

4. Yangın Algılama ve Erken Uyarı Sistemleri

Lityum-iyon pil alanlarında çok erken algılama hayati öneme sahiptir.

• Aspirasyonlu duman algılama (VESDA)

• Termal kamera ve sıcaklık sensörleri

• Gaz sensörleri (HF, CO, H₂)

• Algılama sonrası:

  • Batarya şarjı ve yük otomatik kesilir

  • Alan izole edilir

  • Acil anons sistemi devreye girer

5. Lityum-İyon Pil Yangınlarında Söndürme Yöntemleri

🚫 Gazlı Söndürme Sistemleri (Tek Başına Yeterli Değildir)

• FM-200, Novec 1230 gibi gazlar alevi bastırır

• Ancak termal kaçak devam edebilir

• Yeniden tutuşma riski yüksektir

⚠️ Bu nedenle tek başına ana söndürme olarak önerilmez.

✅ Su Bazlı Söndürme (En Etkili Yöntem)

Yüksek hacimli, uzun süreli su uygulaması lityum-iyon pil yangınlarında en etkili yöntemdir.

Neden?

• Hücreleri soğutarak termal kaçağı durdurur

• Zincirleme tutuşmayı engeller

Uygulama Şekli:

• Sprinkler veya deluge sistemleri

• Su sisi (water mist) destekleyici olarak

• Sürekli ve kontrollü soğutma

✅ Özel Lityum-İyon Yangın Köpükleri

• Soğutma ve izolasyon sağlar

• Yeniden tutuşmayı geciktirir

• Su ile birlikte kullanılması önerilir

✅ Kuru Kimyevi Toz (İlk Müdahale Amaçlı)

• Alevi bastırır

• Termal kaçağı durduramaz

• Kısa süreli kontrol sağlar

6. Doğru Söndürme Senaryosu (Adım Adım)

1. Aspirasyon sistemi erken alarm üretir

2. Batarya sistemi izole edilir (BMS devre dışı)

3. Alan tahliye edilir

4. Sprinkler / deluge sistemi devreye girer

5. Sürekli su ile soğutma sağlanır

6. Yeniden tutuşma uzun süre izlenir

7. Toksik gaz tahliyesi yapılır

7. Yangın Önleyici Tedbirler

• Hücre bazlı sıcaklık ve voltaj izleme

• BMS testleri ve periyodik bakım

• Batarya bölmeleri arasında yangın bariyerleri

• Yangına dayanıklı depolama rafları

• Eğitimli müdahale ekipleri

8. İlgili Standart ve Yönetmelikler

• NFPA 855 – Energy Storage Systems

• NFPA 13 – Sprinkler Sistemleri

• Binaların Yangından Korunması Hakkında Yönetmelik

• EN 54 – Yangın Algılama Sistemleri

9. Sonuç

Lityum-iyon pil bulunan fabrikalarda yangın riski yüksek ancak yönetilebilir bir risktir. Gazlı sistemler tek başına yeterli değildir; erken algılama + yoğun soğutma temelli söndürme yaklaşımı şarttır.

Doğru tasarlanmış bir sistem ile:
✔ Can kaybı önlenir
✔ Zincirleme yangınlar engellenir
✔ Üretim ve yatırım korunur