全球最大的锂电池回收厂爆炸

2024-11-09

发文 / 钱亚光


编辑 / 黄大路


设计 / 琚 佳


10 月 30 日下午 1 点 30 大约在美国密苏里州弗雷德里克顿郊区的一家电池回收厂。 Critical Mineral Recovery 发生火灾时,现场响起了持续的爆炸声,爆炸引起的蘑菇云清晰可见,此后,占地2万多平方米的工厂完全被烧毁。


雅各布 · 阿姆斯拍摄的视频显示,在一次大爆炸后,建筑物冒出滚滚的烟雾,随后又发生了一次较小的爆炸。Madison County 911 在 Facebook 上面发布的照片显示,Critical Mineral Recovery 它是世界上最大的废弃锂电池处理设施之一,烟雾从烧焦的建筑中冒出,可以看到里面仍然有微弱的余烬闪烁。


密苏里州自然资源部(MoDNR)收到事故报告后,派出了两名州现场协调员。(SOSCs)协助应急处置工作。弗雷德里克顿消防部门 Junction City 周边城区以北的居民和弗雷德里克顿周边地区发布了疏散令和当地避难令。人员伤亡尚未报告。


火灾爆燃的原因有待调查


Critical Mineral Recovery(CMR ) 它是世界上最大的锂电池回收工厂之一。据企业网站介绍,该工厂处理电动汽车和消费锂电池,回收有价值的金属和矿物质,包括铜、镍、钴、锂、锰和铝。回收材料可用于制造新电池。


该工厂于 2023 年 11 月亮开始,当时的新闻稿说,CMR 每天可给 250 一吨锂电池放电,每月可处理。 6000 吨锂电池,并把 99% 含镍、钴、锂、铜的电池送到精炼厂和冶炼厂进行后处理和重点矿物回收。


回收材料可以用来加工电动汽车和消费锂电池。这个 225000 平方英尺(约 20903 平方米)的 CMR 据说设备加工厂用于断电、拆解和处理与电动汽车和其它可充电电池相关的材料,以进行回收和再利用。


尽管该公司的网站称其拥有“世界上最先进、自动化、远程监控的消防系统”,但“最先进的火灾预防系统旨在在火灾发生前检测火灾。该系统涵盖存放或处理电池材料的所有区域。采用高强度工业前视红外摄像头技术,24 长时间不间断地进行远程监控。”但是火灾仍然发生。


自上周三发生火灾以来,一直受到嘲讽。 Critical Mineral Recovery 站点关闭,至今仍未开放。


现在,工厂起火的官方原因还没有公布。到目前为止。 11 月 2 每天,火灾的原因仍然不清楚。


代表 Critical Mine Recovery 艾尔,工厂律师 · 沃特金斯(Al Watkins)借口说锂电池本身不稳定,容易点燃,需要仔细回收和拆卸。尽管采取了普遍的安全措施,但是正如火灾所解释的那样,锂离子消防的风险仍然存在。“无论做多少工作来保证这些电池的稳定性,这都是有风险的。"沃特金斯说。


一般而言,锂电池火灾通常是由热失控引起的。(thermal runaway)这是由现象引起的。锂电池由正极、负极、隔膜和电解液组成。当隔膜损坏时,正极和负极接触会引起过热,从而引起火灾和爆炸。


一旦发生火灾,锂电池的火灾就很难通过一般的灭火方式扑灭。即使火焰看起来已经被扑灭,它的内部仍然会继续产生热量,并且随着大量氟化氢气体(有害气体)的释放而爆炸,这使得灭火工作更加困难。


由于整个热失控过程不需氧气,可以持续放热,喷出易燃易爆气体,目前全世界还没有找到有效的灭火剂。


因此,锂电池火灾没有有效的灭火方法,只有抑制方法,最好的抑制方法是通过洒水减温带走热量,控制火灾,防止扩散。然而,洒水减温导致电池失控过程缓慢,燃烧时间延长。如果是储能电池,甚至需要几天才能完成燃烧,连续几天的水量使得消防水源成为一个挑战。


对于设置在建筑物内的电池仓库、车间、储能房等空间,如果需要疏散人员,必须使用抑制系统,以减缓热失控、燃烧和爆炸的时间,为安全疏散争取更多的时间。


锂电池厂火灾屡见不鲜。


由于锂电池的特点,仅在今年下半年,电池制造、加工、回收等企业的火灾就在所有媒体上得知。锂电池火灾集中,快速猛烈,难以扑灭。


锂电池的生产对空间的清洁度、湿度和温度要求很高。空气中的任何大于 50 μ电池卷入电池后,m的杂质会引起电池短路、火灾爆炸。


今年 6 月 24 日上午,韩国JDJD道华城市锂电池制造商 Aricell 工厂发生火灾。现场消防救援人员 25 早晨表示,电池厂起火, 22 一个小时后,现场的火势完全扑灭。


这个电池厂是韩国的 SK 于集团旗下的一家锂电池制造商, 2020 2008年成立,生产用于传感器和无线通信设备的锂电池。Aricell 年产能 约占韩国电池年总产能的5GWh 1.25%。


根据报道,火灾发生时,至少可能存在于工厂里。 3.5 万元电池。爆炸事故最终导致包含 17 包括中国籍劳工在内 23 人们在火灾中不幸丧生,其他人 8 人受伤。


由于锂电池燃烧难以通过常规灭火处理,当地消防员很难完全灭火。事件发生后,虽然现场工作人员试图使用灭火器灭火,但并没有抑制火势的发展。


调查结果显示,涉案企业(Aricell)早在 2021 自2000年逐步向韩国军方提供相关电池产品以来,通过安全检查、生产过程粗制滥造、管理疏忽等方式,一直采用包装检验产品等欺骗手段。最后,不良电池产品发生火灾和燃烧,导致悲剧。


9 月 5 加利福尼亚州圣迭戈县日 SDG&E(圣地亚哥天然气电力公司)一个集装箱电池储能系统的锂电池储能设施发生了严重的火灾,这个储能设施甚至是当时世界上最大的电池储能电站。


9 月 16 日,江苏省启东生命健康产业园南通北新新能源科技有限公司全资子公司江苏省锂循新能源科技有限公司工厂起火,未造成人员伤亡。该公司运营的新能源汽车废旧动力电池综合利用和正极材料绿色制造项目,建成后每年可回收处理废旧新能源动力锂电池 30 万吨。


9 月 29 日本,位于福建宁德市蕉城区的宁德时代生产车间 Z 基地(面积约 15000 火灾发生时,没有人员伤亡。Z 该基地是宁德时代最引以为豪的工厂,也可能是当时世界上技术水平最高的电池厂。由于智能制造水平极高,Z 基地每月的生产能力足以安装约 5 万台特斯拉 Model 3。


据业内知情人士透露,火灾发生在宁德时代。 Z 基地高温静放室。高温静放室的主要功能是充分浸润电解液,稳定活性电极表面,稳定结构,控制活性反应速度,降低内阻。为了避免过热导致的电板材料损坏或其他不可逆的负面影响,在静放过程中需要严格控制时间和温度。


工艺过程决定了高温静放室起火这一情况,一般后果也会比较严重,救火难度较大。


10 月 21 日本,广东佛山一锂电池厂半成品仓库突然冒出白烟。当工人们寻找烟源时,只约约约 90 几秒钟后,一个电池突然爆炸,然后火势突然增大,产生白雾。直到 3 工厂在几分钟内点燃了熊熊烈火。今年这家工厂 6 月份刚刚投产,没有造成人员伤亡。


从应用领域的角度来看,电化学作为一种基于化学反应原理的技术,很难达到绝对的安全性,但这可能不会影响每个人的安全使用。关键是将其不稳定、不可控的安全隐患降低到足够低的水平,将事故影响保持在可接受的范围内。


其它负面影响


锂电池火灾除了难以扑灭外,还会造成严重的经济损失和人员伤亡,火灾后产生的有害气体也会引起人们的普遍焦虑。


弗雷德里克敦消防局敦促居民在火灾周围的烟雾中就地避难,称他们应该关闭窗户和空调系统,以避免吸入烟雾。


MoDNR 包括小圣弗朗西斯河在内的水样正在从周围的水中收集。美国环保局认为弗雷德里克敦的饮用水没有风险,但将继续进行进一步的检测。


美国环境保护局(EPA)包括弗雷德里克敦消防局和密苏里州自然资源部在内的地方政府正在协助空气监测和取样。


据密苏里州当地新闻媒体报道。 On Your Side》据报道,这场大火也造成了成千上万条鱼的死亡。火灾发生后的第三天,媒体收到了一份关于“1000多具”鱼尸被冲上岸的报告,该报告发生在当地许多居民的电池厂下游的一条农村小溪。许多地方的水面上漂浮着一种类似泡沫的白色物质。


密苏里州自然资源部环境质量信息部官员布莱恩 · 奎因(Brian Quinn)农村小溪鱼类的死亡事件得到了验证。“假设鱼类死亡是由于 CMR 消防部门的径流造成的,但即使这只是一个假设,如果与此有关,我们也不知道是化合物暴露还是缺氧,直到取回样本。”


根据美国消防局的说法,一些消防泡沫和阻燃剂之前被发现含有“永久性化合物”或全氟和多氟烷基,这些物质对人类和动物都有害。潜在的影响包括地下水、地表水和隐性饮用水污染。


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是时候抄底劳斯莱斯了。


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