Original title: Lithium a jeho vliv na životní prostředí při poruchách lithiových bateriových článků
Translated title: Lithium and its impact on the environment in lithium battery cell failures
Authors: Linney, Phillip George ; Doležalová Weissmannová, Helena (referee) ; Komendová, Renata (advisor)
Document type: Bachelor's theses
Year: 2024
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta chemická
Abstract: [cze] [eng]
Tato bakalářská práce se zabývá studiem uvolňování alkalických kovů a vybraných těžkých kovů z bateriových článků do hasebních vod. Vzorky baterií byly připraveny jejich přehřátím s následným výbuchem a poté loužením v destilované vodě. Po stanovené době byla sledována změna pH a konduktivity oproti destilované vodě. Pro změření koncentrace prvků byla použita plamenová emisní spektrometrie a ICP-MS. Naměřené hodnoty obsahu kovů ve vodných extraktech vzorků baterií shořelých na vzduchu byly porovnány se vzorky, které explodovaly pod vodou. Byly zjištěny jisté rozdíly. Pro vzorky extraktů z baterií shořelých na vzduchu byla zjištěna koncentrační posloupnost Li+ >> K+ > Na+, kdežto pro vzorky extraktů baterií shořelých ve vodě byla zjištěna koncentrační posloupnost Li+ >> Na+ > K+. Koncentrace iontů Na+ se pohybovaly kolem 12,7 mg/l pro vzorky explodované pod vodou potom 275 mg/l. Koncentrace K+ byla pro oba typy vzorku kolem 19 mg/l. Lithiových iontů bylo stanoveno nejvíce ze všech měřených prvků, a to v průměru 1500 mg/l pro vzorky shořelé na vzduchu a 8200 mg/l pro vzorky explodované pod vodou. Při měření na ICP-MS byly zjištěny vyšší koncentrace Fe, Ni, Cu, Mn a Co v závislosti na složení daného vzorku baterie. This bachelor thesis deals with the study of the release of alkali metals and selected heavy metals from battery cells into firefighting water. The battery samples were prepared by superheating them with subsequent explosion and then leaching in distilled water. The change in pH and conductivity compared to distilled water was monitored after a specified time. Flame emission spectrometry and ICP-MS were used to measure elemental concentrations. The measured values of metal contents in aqueous extracts of the battery samples burned in air were compared with those of the samples exploded under water. Some differences were found. A concentration sequence was found for the extracts of the air-burned battery samplesLi+ >> K+ > Na+, whereas for the samples of extracts of batteries burnt in water the concentration sequence Li+ >> Na+ > K+ was found. The concentrations of Na+ ions were around 12.7 mg/l for the samples exploded under water and 275 mg/l thereafter. The K+ concentration was around 19 mg/l for both sample types. Lithium ions were determined the most of all elements measured, averaging 1500 mg/l for air-burned samples and 8200 mg/l for underwater exploded samples. Higher concentrations of Fe, Ni, Cu, Mn and Co were found in the ICP-MS measurements depending on the composition of the battery sample.
Keywords: battery cell; firefighting water; Lithium; lithium battery; thermal runaway; bateriový článek; hasební vody; lithiová baterie; Lithium; tepelný únik

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: https://hdl.handle.net/11012/248639

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-618803


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Bachelor's theses