Zagrożenie pożarowe baterii i akumulatorów

Wbrew powszechnemu przekonaniu, zagrożenie pożarowe nie dotyczy wyłącznie nowoczesnych baterii litowo-jonowych, które zyskały rozgłos ze względu na incydenty z ich samozapłonem w urządzeniach mobilnych czy pojazdach elektrycznych. Źródłem niebezpieczeństwa mogą być również tradycyjne baterie, takie jak alkaliczne, cynkowo-węglowe czy niklowo-kadmowe. Choć ich technologia wydaje się znacznie prostsza, nie oznacza to, że są one całkowicie wolne od ryzyka pożaru lub wycieku substancji niebezpiecznych. W wielu przypadkach zagrożenie to wynika nie tyle z samej konstrukcji ogniw, co z niewłaściwego użytkowania, przechowywania czy utylizacji.

Charakterystyka i budowa tradycyjnych baterii

Baterie alkaliczne, cynkowo-węglowe oraz niklowo-kadmowe są powszechnie stosowane w urządzeniach codziennego użytku — od pilotów i zabawek po sprzęt medyczny i latarki awaryjne. Różnią się one pod względem składu chemicznego, pojemności oraz wydajności, lecz wszystkie bazują na reakcji elektrochemicznej, której towarzyszy przepływ elektronów.

• Baterie alkaliczne zawierają elektrolit w postaci wodorotlenku potasu oraz anodę z cynku i katodę z dwutlenku manganu. Są trwałe, jednak w przypadku uszkodzenia mechanicznego lub kontaktu z wysoką temperaturą mogą ulec przegrzaniu i rozszczelnieniu.

• Baterie cynkowo-węglowe, starszy typ ogniw, charakteryzują się niższą pojemnością, lecz również zawierają związki chemiczne, które w przypadku wycieku są korozyjne i mogą reagować z otoczeniem.

• Baterie niklowo-kadmowe (Ni-Cd) stosowane są głównie w akumulatorach, które można ładować wielokrotnie. Ich elektrolit zawiera wodorotlenek potasu, a kadm stanowi substancję toksyczną i łatwopalną. W przypadku przeładowania może dojść do wydzielania wodoru, co stwarza ryzyko wybuchu.

Mechanizmy powstawania zagrożeń

W tradycyjnych bateriach ryzyko pożaru lub wybuchu pojawia się głównie w wyniku zwarcia, przegrzania, niewłaściwego przechowywania lub mechanicznego uszkodzenia. W każdym z tych przypadków może dojść do nagłego wzrostu temperatury wewnątrz ogniwa i gwałtownej reakcji chemicznej.

1. Zwarcie elektryczne
Do zwarcia dochodzi, gdy bieguny baterii zostaną połączone przewodzącym materiałem, np. metalowym kluczem, monetą lub innym elementem przewodzącym. Taki kontakt może spowodować intensywne nagrzewanie się baterii, co prowadzi do stopienia obudowy, wycieku elektrolitu, a w skrajnych przypadkach – do zapłonu.

2. Przegrzewanie się podczas pracy lub ładowania
Baterie, szczególnie akumulatory Ni-Cd, narażone są na przegrzanie przy długotrwałym użytkowaniu lub nieprawidłowym ładowaniu. Wzrost temperatury zwiększa ciśnienie wewnątrz ogniwa, a jego obudowa może nie wytrzymać powstałych naprężeń, prowadząc do eksplozji lub zapłonu wydzielanych gazów.

3. Uszkodzenia mechaniczne
Zgniecenie, przebicie lub silne uderzenie może naruszyć szczelność baterii. W wyniku tego elektrolit przedostaje się na zewnątrz, reagując z powietrzem i tworząc substancje łatwopalne. W kontakcie z materiałami palnymi – papierem, plastikiem czy tkaniną – ryzyko pożaru znacząco wzrasta.

4. Niewłaściwe przechowywanie
Przechowywanie baterii w miejscach o wysokiej temperaturze (np. w pobliżu źródeł ciepła, kaloryferów, słońca) przyspiesza procesy chemiczne wewnątrz ogniwa i może doprowadzić do jego rozszczelnienia. Z kolei zbyt wilgotne środowisko sprzyja korozji styków, co może prowadzić do niekontrolowanego przepływu prądu.

Wpływ wycieku elektrolitu na bezpieczeństwo

Wycieki z uszkodzonych baterii są szczególnie niebezpieczne ze względu na obecność substancji korozyjnych i toksycznych. W bateriach alkalicznych znajduje się wodorotlenek potasu, który działa żrąco na skórę i drogi oddechowe. W kontakcie z metalami może również powodować wydzielanie się wodoru – gazu wysoce łatwopalnego.

W przypadku baterii niklowo-kadmowych zagrożenie ma dodatkowy wymiar ekologiczny i zdrowotny. Kadm to pierwiastek toksyczny, który w połączeniu z innymi związkami może tworzyć mieszaniny o właściwościach palnych i trujących. Dlatego też utylizacja tego typu ogniw powinna odbywać się wyłącznie w specjalistycznych punktach zbiórki.

Pożary spowodowane przez tradycyjne baterie — realne przypadki

Choć incydenty z udziałem tradycyjnych baterii nie są tak medialne jak przypadki samozapłonu urządzeń z ogniwami litowo-jonowymi, w praktyce zdarzają się częściej, niż można przypuszczać. W raportach straży pożarnej regularnie pojawiają się zgłoszenia dotyczące pożarów śmieci, magazynów lub pojemników na odpady, które zostały spowodowane przez nieprawidłowo wyrzucone baterie.

Wystarczy, że kilka zużytych ogniw zetknie się z metalowymi elementami lub innymi bateriami w pojemniku na odpady, aby doszło do lokalnego zwarcia i zapłonu. Dlatego tak istotne jest stosowanie się do zasad bezpiecznej utylizacji.

Zasady bezpiecznego użytkowania i przechowywania baterii

Aby zminimalizować ryzyko pożaru i uszkodzeń, należy przestrzegać kilku podstawowych zasad:

1. Nie mieszaj różnych typów baterii w jednym urządzeniu — różnice napięcia i pojemności mogą powodować przeciążenia.

2. Unikaj kontaktu biegunów z metalowymi przedmiotami. Baterie przechowuj w oryginalnym opakowaniu lub oddzielnie, zabezpieczając ich końcówki taśmą izolacyjną.

3. Nie wystawiaj baterii na działanie wysokiej temperatury — nawet krótkie pozostawienie ich w samochodzie latem może doprowadzić do przegrzania.

4. Nie ładuj baterii jednorazowych. Tego rodzaju próby kończą się często eksplozją lub wyciekiem elektrolitu.

5. Uszkodzone lub zużyte baterie oddawaj do punktów zbiórki. Unikaj wyrzucania ich do pojemników na odpady zmieszane.

6. Przechowuj baterie w suchym, chłodnym miejscu, z dala od źródeł ciepła i materiałów palnych.

Rola edukacji i procedur w zapobieganiu incydentom

W środowiskach biurowych, przemysłowych czy edukacyjnych, gdzie baterie są używane masowo, warto wdrożyć odpowiednie procedury dotyczące ich przechowywania i utylizacji. Włączenie tematyki bezpieczeństwa związanego z bateriami do szkoleń z zakresu ochrony przeciwpożarowej może znacząco ograniczyć ryzyko wystąpienia incydentów.

Firmy powinny również wyposażyć punkty zbiórki baterii w pojemniki wykonane z materiałów nieprzewodzących i odpornych na ogień. Ich lokalizacja powinna być z dala od źródeł ciepła i łatwopalnych materiałów.

Tradycyjne baterie, choć postrzegane jako bezpieczne, mogą stać się źródłem pożaru lub zagrożenia chemicznego, jeśli są niewłaściwie użytkowane, przechowywane lub utylizowane. Kluczowym elementem zapobiegania jest świadomość użytkowników oraz stosowanie prostych, lecz skutecznych zasad bezpieczeństwa. W dobie rosnącej liczby urządzeń zasilanych przenośnie — od zabawek po sprzęt medyczny — odpowiedzialne obchodzenie się z bateriami staje się nie tylko kwestią ekologii, ale także realnego bezpieczeństwa przeciwpożarowego.