ผ้าห่มดับเพลิงสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมช่วยป้องกันการลุกลามของเปลวไฟได้อย่างไร

เปลวเพลิงพุ่ง สารอิเล็กโทรไลต์ถูกขับออก และแหล่งจุดติดไฟรอง

ภายในชุดแบตเตอรี่ เซลล์แต่ละเซลล์จะปล่อยก๊าซร้อนผ่านกลไกปล่อยแรงดันเมื่อแรงดันภายในสูงกว่าค่าที่ออกแบบไว้ ก๊าซที่ปล่อยออกมาเหล่านี้ ซึ่งประกอบด้วยตัวทำละลายอิเล็กโทรไลต์ที่กลายเป็นไอ ไฮโดรเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ และสารประกอบที่ติดไฟได้อื่นๆ จะลุกไหม้ทันทีเมื่อสัมผัสกับอากาศที่อุณหภูมิสูงกว่าจุดติดไฟเอง (auto-ignition point) ส่งผลให้เกิดเปลวเพลิงลักษณะคล้ายลำพุ่งที่สามารถยื่นออกไปในแนวนอนได้มากกว่าหนึ่งเมตรจากตัวเรือนแบตเตอรี่

ในเวลาเดียวกัน หยดของอิเล็กโทรไลต์ที่ติดไฟจะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่เสียหาย หยดเหล่านี้ทำหน้าที่เป็นแหล่งจุดระเบิดรองเมื่อตกกระทบวัสดุรอบข้าง เช่น วัสดุหุ้มเบาะรถยนต์ ชิ้นส่วนพลาสติกตกแต่ง ซีลยาง และวัตถุใกล้เคียง ผ้าคลุมแบตเตอรี่ลิเธียมแบบกันความร้อนจึงต้องสามารถจัดการทั้งเปลวเพลิงแบบพุ่งอย่างต่อเนื่องและจุดจุดระเบิดที่กระจายตัวเหล่านี้ เพื่อป้องกันการลุกลามของไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

รังสีความร้อนในฐานะตัวแปรที่ซ่อนเร้นในการแพร่กระจายไฟ

แม้การสัมผัสโดยตรงกับเปลวเพลิงจะมองเห็นได้ชัดและเข้าใจได้โดยสัญชาตญาณ แต่การถ่ายเทความร้อนแบบแผ่รังสีกลับเป็นกลไกที่แฝงตัวมากกว่าในการลุกลามของไฟ แบตเตอรี่แพ็กที่อยู่ในภาวะร้อนล้น (thermal runaway) อย่างสมบูรณ์สามารถปล่อยความร้อนแบบแผ่รังสีได้สูงกว่า 50 กิโลวัตต์ต่อตารางเมตร (kW/m²) ในระยะใกล้ — ซึ่งเพียงพอที่จะทำให้วัสดุที่ติดไฟได้ข้างเคียงเกิดการลุกไหม้เองภายในไม่กี่วินาที และทำให้ชิ้นส่วนโลหะเกิดการเสียรูปจากความร้อนภายในไม่กี่นาที ในสภาพแวดล้อมที่จัดเรียงอย่างแน่นหนา เช่น อาคารจอดรถหลายชั้น หรือเรือขนส่งยานพาหนะ ความร้อนแบบแผ่รังสีเพียงอย่างเดียวอาจทำให้เกิดเหตุเพลิงไหม้รถยนต์ไฟฟ้า (EV) ลุกลามไปยังยานพาหนะหลายคันได้

สามอุปสรรค — ผ้าห่มหยุดยั้งการลุกลามของไฟแต่ละเส้นทางอย่างไร

อุปสรรคเชิงกายภาพ — ป้องกันวัสดุที่ถูกขับออกและป้องกันการสัมผัสโดยตรงกับเปลวเพลิง

ผ้าใยแก้วที่ถักทออย่างแน่นหนาของ ผ้าห่มดับเพลิงแบตเตอรี่ลิเธียม สร้างเยื่อหุ้มทางกายภาพที่หนาแน่น ซึ่งทำหน้าที่กั้นหยดน้ำอิเล็กโทรไลต์ที่ลุกไหม้และพุ่งออกมาในแนวระดับ รวมทั้งเปลวเพลิงที่ถูกเบี่ยงเบน โครงสร้างการทอที่แน่นของผ้า — โดยทั่วไปเป็นการทอแบบเรียบหรือแบบทอเส้นทแยงที่มีจำนวนเส้นด้ายต่อตารางนิ้วสูง — ช่วยป้องกันไม่ให้อนุภาคต่าง ๆ สามารถลอดผ่านเข้าไปได้ ขณะเดียวกันยังคงความยืดหยุ่นเพียงพอสำหรับการคลุมรูปร่างของยานพาหนะได้อย่างกระชับ

หน้าที่การเป็นอุปสรรคทางกายภาพมีความสำคัญอย่างยิ่งในช่วง 30–90 วินาทีแรกของการเกิดเหตุ เมื่อการระบายแรงสูงสุด ผ้าคลุมที่สามารถคงตำแหน่งไว้ได้ตลอดช่วงเวลาดังกล่าว — ซึ่งยึดตำแหน่งด้วยน้ำหนักของตัวเอง และในกรณีที่มีการติดตั้งห่วงจับสำหรับเจ้าหน้าที่ดับเพลิง ก็จะใช้ห่วงเหล่านั้นช่วยยึดผ้าไว้ — จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดการลุกลามอย่างควบคุมไม่ได้ในช่วงที่อันตรายที่สุด

อุปสรรคต่อออกซิเจน — การดับการเผาไหม้ภายนอกโดยการคลุมพื้นผิว

ผ้าห่มที่ติดตั้งอย่างเหมาะสมจะสร้างสภาพแวดล้อมที่มีออกซิเจนต่ำบริเวณพื้นผิวของยานพาหนะ แม้ว่าผ้าห่มจะไม่สามารถหยุดปฏิกิริยาเคมีภายในที่ทำให้เกิดการลุกลามอย่างรุนแรง (thermal runaway) ซึ่งปล่อยออกซิเจนออกมาจากการสลายตัวของคาโทดได้ แต่ก็สามารถลดปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่สำหรับการเผาไหม้ของเปลวไฟภายนอกได้อย่างมาก เปลวไฟบนพื้นผิวซึ่งอาศัยออกซิเจนจากอากาศจะดับลงภายในไม่กี่วินาทีหลังจากผ้าห่มคลุมพื้นผิวอย่างสมบูรณ์

กลไกนี้ใช้หลักการเดียวกันกับผ้าห่มดับเพลิงทั่วไป คือ ไฟต้องการเชื้อเพลิง ความร้อน และออกซิเจน หากขาดออกซิเจน การเผาไหม้ภายนอกจะหยุดลง โดยเฉพาะในกรณีไฟจากแบตเตอรี่ลิเธียม ฟังก์ชันการเป็นอุปสรรคต่อออกซิเจนนี้คือสิ่งที่ป้องกันไม่ให้ไฟภายนอกของยานพาหนะลุกลามหรือกระจายออกไปอย่างอิสระจากเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นกับแบตเตอรี่

อุปสรรคต่อความร้อนแบบรังสี — ป้องกันไม่ให้วัสดุข้างเคียงติดไฟ

ฟังก์ชันการป้องกันข้อที่สามคือ การลดทอนรังสีความร้อน ไฟเบอร์กลาสมีค่าการนำความร้อนต่ำโดยธรรมชาติและมีค่าการแผ่รังสีสูง ซึ่งเป็นคุณสมบัติที่ทำให้มันเป็นโล่ป้องกันความร้อนแบบรังสีได้อย่างมีประสิทธิภาพ เมื่อ ผ้าห่มดับเพลิงแบตเตอรี่ลิเธียม คลุมยานพาหนะที่กำลังลุกไหม้ มันจะดูดซับและสะท้อนรังสีอินฟราเรดส่วนใหญ่ที่มิฉะนั้นจะทำให้พื้นผิวบริเวณใกล้เคียงร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิที่เกิดการลุกไหม้

ประสิทธิภาพของฟังก์ชันนี้ขึ้นอยู่กับความหนาของผ้าห่ม และการเคลือบผิวสะท้อนแสงพิเศษใดๆ ตัวอย่างเช่น ผ้าไฟเบอร์กลาสที่เคลือบด้วยซิลิโคนสามารถสะท้อนรังสีความร้อนแบบรังสีที่ตกกระทบได้สูงสุดถึงร้อยละ 70 ที่ความยาวคลื่นบางช่วง นี่จึงเป็นเหตุผลที่ข้อกำหนดในการจัดซื้อสำหรับโครงการใช้ผ้าห่มทั่วทั้งสถานที่ควรประเมินไม่เพียงแต่ค่าอุณหภูมิสูงสุดที่ทนได้ แต่ยังรวมถึงประสิทธิภาพในการลดทอนรังสีความร้อนด้วย

สิ่งที่เกิดขึ้นระหว่างการใช้งานจริง

การใช้งานจริงในคลังสินค้าด้านโลจิสติกส์ที่ช่วยป้องกันการสูญเสียสินค้าคงคลัง

ศูนย์โลจิสติกส์อีคอมเมิร์ซที่ดำเนินการกองยานพาหนะส่งของไฟฟ้าเกิดเหตุการณ์ความร้อนลุกลามอย่างรวดเร็ว (thermal runaway) ระหว่างการชาร์จยานพาหนะในเวลากลางคืน ณ บริเวณลานขนถ่ายสินค้าของสถานที่ดังกล่าว ยานพาหนะคันดังกล่าวจอดอยู่ห่างจากพัสดุที่วางซ้อนกันเป็นพาเลทประมาณ 2 เมตร โดยพาเลทเหล่านี้บรรจุสินค้าที่ห่อด้วยกระดาษแข็งและพลาสติก ซึ่งเริ่มปล่อยควันออกมาเมื่อเวลา 02:47 น.

ทีมรักษาความปลอดภัยในกะกลางคืน ซึ่งได้รับการฝึกอบรมตามแนวปฏิบัติที่จัดทำขึ้นหลังจากการประเมินความเสี่ยงซึ่งระบุว่าลานชาร์จเป็นสถานการณ์เพลิงไหม้ที่มีผลกระทบสูงที่สุดในสถานที่นี้ ได้นำเอา ผ้าห่มดับเพลิงแบตเตอรี่ลิเธียม มาใช้งานภายใน 110 วินาทีหลังจากสัญญาณเตือนเพลิงไหม้ครั้งแรก ผ้าคลุมชนิดนี้ทำจากใยแก้วความหนา 1.5 มิลลิเมตร พร้อมด้วยการเย็บขอบที่เสริมความแข็งแรง และสามารถคลุมยานพาหนะได้ตั้งแต่หลังคาจรดพื้นด้านข้างสามด้าน

หน่วยดับเพลิงมาถึงหลังจากเหตุการณ์เกิดขึ้น 18 นาที ณ จุดนั้น ผ้าห่มกันเพลิงได้ป้องกันไม่ให้เปลวเพลิงสัมผัสกับสินค้าที่อยู่ใกล้เคียง — พาเลทที่วางอยู่ห่างจากรถยนต์ไม่ถึง 2.5 เมตร ไม่แสดงความเสียหายจากความร้อนแต่อย่างใด คลังสินค้ากลับเข้าสู่ภาวะการดำเนินงานตามปกติในเช้าวันถัดมา หลังจากทำการระบายควันออกและตรวจสอบความมั่นคงของโครงสร้างบริเวณพื้นที่ขนถ่ายสินค้า

บทบาทของความหนาของผ้าห่มต่อระยะเวลาในการกันเปลวเพลิง

ความหนาของผ้าห่มสัมพันธ์โดยตรงกับทั้งระยะเวลาที่สามารถกันเปลวเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพ และอัตราการแผ่รังสีความร้อนสูงสุดที่ผ้าห่มสามารถทนได้ ผ้าห่มที่มีความหนา 0.6 มม. อาจให้การป้องกันที่เพียงพอสำหรับสถานการณ์ระยะสั้น โดยที่คาดว่าหน่วยดับเพลิงมืออาชีพจะมาถึงภายใน 5–10 นาที แต่สำหรับสถานที่ห่างไกล การใช้งานบนเรือ หรือสถานที่ที่มีเวลาตอบสนองนานกว่านั้น ผ้าห่มแบบหนักพิเศษที่มีความหนา 1.5–1.7 มม. จะยืดระยะเวลาการกันเปลวเพลิงที่มีประสิทธิภาพออกไปได้อย่างมาก

การผนวกผ้าห่มเข้าไว้ในแผนการตอบสนองต่อเหตุเพลิงไหม้แบบครบวงจร

การจัดวางตำแหน่ง การฝึกอบรม และการใช้ผ้าห่มหลายผืนร่วมกัน

ผ้าห่มชนิดหนึ่งผืนสามารถคลุมยานพาหนะไฟฟ้าสำหรับผู้โดยสารแบบมาตรฐานได้อย่างมีประสิทธิภาพ สำหรับสถานที่ที่มีช่องชาร์จหลายช่อง ควรคำนวณตำแหน่งการวางผ้าห่มโดยพิจารณาจากสถานการณ์เลวร้ายที่สุดที่อาจเกิดเหตุพร้อมกัน ศูนย์ซ่อมบำรุงฝูงยานมักวางผ้าห่มหนึ่งผืนต่อช่องชาร์จห้าช่อง โดยมีสมมติฐานว่าเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นพร้อมกันกับยานพาหนะหลายคันมีโอกาสเกิดขึ้นน้อยมากตามสถิติ แต่เหตุการณ์ที่เกิดกับยานพาหนะเพียงคันเดียวจำเป็นต้องได้รับการปิดกั้นทันที

การใช้ผ้าห่มหลายผืน — กล่าวคือ ใช้ผ้าห่มสองผืนเพื่อห่อยานพาหนะขนาดใหญ่ให้ครบถ้วน เช่น รถบัสไฟฟ้าหรือรถบรรส่ง — จำเป็นต้องมีการฝึกอบรมเพิ่มเติม แต่จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการควบคุมเหตุอย่างมีนัยสำคัญสำหรับการใช้งานกับยานพาหนะเชิงพาณิชย์

การประเมินผลหลังเกิดเหตุและการกำหนดแนวทางการเปลี่ยนผ้าห่ม

เอ ผ้าห่มดับเพลิงแบตเตอรี่ลิเธียม ที่ถูกใช้งานจริงในเหตุเพลิงไหม้จะต้องถูกเปลี่ยนทิ้งทันที ไม่ว่าจะปรากฏสภาพภายนอกเป็นอย่างไรก็ตาม เนื่องจากเกิดรอยร้าวจุลภาคในโครงสร้างใยไฟเบอร์กลาส การเสื่อมสภาพของชั้นเคลือบจากภาวะอุณหภูมิสุดขั้วที่เปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงซ้ำ ๆ และการปนเปื้อนจากผลิตภัณฑ์ของการเผาไหม้ ซึ่งล้วนส่งผลให้ประสิทธิภาพในการใช้งานครั้งต่อไปลดลงอย่างมีนัยสำคัญ แม้การตรวจสอบด้วยตาเปล่าจะไม่สามารถตรวจจับความเสียหายเหล่านี้ได้อย่างเชื่อถือได้ ผ้าห่มดับเพลิงที่ใช้แล้วหลังเหตุการณ์จึงควรจัดว่าเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยแบบใช้แล้วทิ้ง และต้องกำจัดทิ้งตามคำแนะนำของผู้ผลิต

---

คำถามที่พบบ่อย

ผ้าห่มดับเพลิงสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถกันเปลวไฟต่างออกไปอย่างไรเมื่อเทียบกับผ้าห่มดับเพลิงทั่วไป

ผ้าห่มดับเพลิงสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมใช้ผ้าไฟเบอร์กลาสที่หนากว่า โดยทั่วไปมีความหนาตั้งแต่ 0.6 มม. ถึง 1.7 มม. เมื่อเทียบกับผ้าห่มดับเพลิงสำหรับใช้ในครัวทั่วไป ความหนาที่เพิ่มขึ้นนี้ช่วยให้สามารถป้องกันได้นานขึ้นจากอุณหภูมิสูงอย่างต่อเนื่อง เปลวไฟพุ่งแรง และสารอิเล็กโทรไลต์ที่ลุกไหม้และกระเด็นออกมา ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของเพลิงไหม้แบตเตอรี่

ต้องใช้ผ้าห่มดับเพลิงที่มีความหนาเท่าใดจึงจะเหมาะสมสำหรับเพลิงไหม้แบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า (EV)

แนะนำให้มีความหนาอย่างน้อย 0.6 มม. สำหรับการใช้งานแบบเบา โดยมีหน่วยดับเพลิงเข้าประจำที่อย่างรวดเร็ว สำหรับสถานที่เชิงพาณิชย์ ศูนย์ซ่อมบำรุงรถกองยานพาหนะ หรือการใช้งานทางทะเล ซึ่งเวลาตอบสนองเกิน 10 นาที ควรใช้ผ้าห่มกันไฟแบบหนักพิเศษที่มีความหนา 1.5–1.7 มม. เพื่อให้ได้ระยะเวลาการป้องกันที่มีประสิทธิภาพยาวนานขึ้นอย่างมาก

ผ้าห่มกันไฟหนึ่งผืนสามารถคลุมยานพาหนะที่จอดไว้หลายคันได้หรือไม่

ผ้าห่มกันไฟสำหรับรถยนต์ไฟฟ้า (EV) มาตรฐานสามารถคลุมรถยนต์นั่งส่วนบุคคลได้หนึ่งคันเท่านั้น สำหรับการป้องกันยานพาหนะที่จอดติดกัน ควรจัดวางผ้าห่มอย่างรอบคอบ โดยให้เน้นการคลุมยานพาหนะที่กำลังลุกไหม้โดยตรงเป็นหลัก ส่วนการป้องกันความร้อนแผ่จากยานพาหนะที่อยู่ใกล้เคียงอาจจำเป็นต้องใช้ผ้าห่มเพิ่มเติมวางเป็นฉากแนวตั้งระหว่างยานพาหนะแต่ละคัน

ผ้าห่มกันไฟสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมสามารถใช้กับรถบัสไฟฟ้าได้หรือไม่

ยานพาหนะขนาดใหญ่ เช่น รถบัสไฟฟ้า จำเป็นต้องใช้ผ้าห่มขนาดใหญ่พิเศษ หรือใช้กลยุทธ์การคลุมด้วยผ้าห่มหลายผืนพร้อมกัน โดยใช้ผ้าห่มสองผืนขึ้นไปวางซ้อนกันเพื่อให้คลุมพื้นที่ได้ทั่วถึงทั้งหมด ทั้งนี้ ข้อกำหนดของผ้าห่มควรสอดคล้องกับประเภทของยานพาหนะที่มีขนาดใหญ่ที่สุดที่ใช้งานภายในสถานที่นั้น

ต้องมีการฝึกอบรมอะไรบ้างเพื่อให้การใช้ผ้าห่มกันไฟอย่างมีประสิทธิภาพ

การฝึกอบรมควรรวมถึงการซักซ้อมตามสถานการณ์จริง ครอบคลุมมุมการเข้าใกล้ การประสานงานระหว่างบุคคลสองคน เทคนิคการกางผ้าอย่างรวดเร็ว และการจัดท่าทางหลังการใช้งาน การซักซ้อมที่ดำเนินการในสภาพแสงน้อยและใช้น้ำหนักของผ้าห่มกันไฟจริงจะช่วยพัฒนาทักษะที่สามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้จริงในเหตุฉุกเฉิน

ควรกำจัดผ้าห่มกันไฟที่ใช้งานแล้วอย่างไร

ผ้าห่มกันไฟที่ใช้ในการดับเพลิงครั้งใดก็ตาม — แม้เพียงช่วงสั้น ๆ — ควรจัดว่าเป็นอุปกรณ์ความปลอดภัยที่ปนเปื้อนและต้องเปลี่ยนใหม่ทันที การกำจัดควรปฏิบัติตามข้อกำหนดท้องถิ่นว่าด้วยการจัดการของเสียอันตราย เนื่องจากอาจมีสารปนเปื้อนจากผลพลอยได้ของการเผาไหม้แบตเตอรี่ ซึ่งรวมถึงสารประกอบฟลูออรีน