#Kierrossa: Tästä syystä käytettyjen litiumakkujen ja -paristojen virtanapojen suojaaminen on erityisen tärkeää

Litiumakut ovat mullistaneet arkemme pakkaamalla hurjan määrän energiaa pieneen tilaan. Niiden valtti vaatii kuitenkin meiltä hieman malttia, muistuttaa Gaia Consultingin vanhempi asiantuntija Antti Pitkämäki.

1990-luvun alussa markkinoille tulleet litiumioniakut ovat mullistaneet modernin ihmisen arjen. Niiden kyky pakata pieneen tilaan suuri määrä energiaa on mahdollistanut monet nykyajan kannettavista laitteista ja sähköisistä kulkuvälineistä. Litiumioniakkuja on kaikkialla. Käytämme päivän aikana lukuisia laitteita, kännykkää, kannettavaa tietokonetta, sähköhammasharjaa, parranajokonetta tai sähköpolkupyörää, joista todennäköisesti kaikki hyödyntävät litiumioniakkuja voimanlähteenään.

Litiumioniakkujen kehitys on myös hyvin nopeaa – akut tulevat jatkuvasti yhä tehokkaammiksi ja edullisemmiksi ja mahdollistavat näin yhä uudenlaisia sovelluksia. Vielä muutama vuosi sitten harva olisi osannut ennustaa, että vuonna 2020 on aivan normaalia liikkua kaupungilla julkisesti saatavilla olevilla vuokrattavilla sähköpotkulaudoilla. Toinen esimerkki litiumioniakkujen kehityksestä on se, että ne ovat pikkuhiljaa korvanneet esimerkiksi nikkelikadmiumakut muun muassa käsityökaluissa.

Tulipaloja harvoin, mutta yksikin voi olla mittava

Kun energiaa pakataan paljon pieneen tilaan – kuten litiumioniakkujen tapauksessa – on olemassa vaara, että energia purkautuu hallitsemattomasti. Pahimmillaan tästä voi aiheutua tulipalo. Litiumioniakkujen kohdalla palovaaraa lisää se, että niissä käytetty elektrolyytti on palavaa nestettä. Esimerkiksi perinteisten lyijyakkujen elektrolyytti eli akkuneste on veden ja rikkihapon seos, jolloin palon riski on pienempi.

Litiumioniakkuja pidetään silti varsin turvallisina, ja niiden suureen määrään nähden niiden aiheuttamista tulipaloista raportoidaan harvoin. On kuitenkin tärkeää huomioida, että litiumioniakun aiheuttamat palot voivat olla voimakkaita ja seuraukset siksi mittavia. Mediassa on uutisoitu merkittäviä vahinkoja aiheuttaneista paloista, jonka alkulähteenä on ollut tehokas litiumioniakku.

Litiumakun lämmöntuotanto voi karata käsistä

Litiumioniakun paloriski perustuu ilmiöön, jota kutsutaan lämpökarkaamiseksi. Lämpökarkaamisella tarkoitetaan tilannetta, jossa akku esimerkiksi oikosulusta johtuen tuottaa enemmän lämpöä kuin mitä se pystyy vapauttamaan.  Reaktion edetessä ja lämpötilan kohotessa akun sisäisiä rakenteita alkaa hajoamaan, mikä johtaa sisäiseen oikosulkuun ja voimistaa lämpökarkaamista entisestään. Samalla akku tuottaa kaasuja, joista osa on palavia. Lopulta useisiin satoihin asteisiin kohonnut lämpötila aiheuttaa kaasujen ja akun syttymisen. Palotilanteessa akusta vapautuu esimerkiksi erittäin myrkyllistä vetykloridikaasua.

Omalla käsittelyllä voi ehkäistä riskejä

Itsestään syntyvä lämpökarkaaminen on arviolta yhtä yleistä kuin salamaniskun uhriksi joutuminen. Tätä selkeästi yleisempää on lämpökarkaaminen, joka aiheutuu esimerkiksi akun vääränlaisesta käsittelystä. Lämpökarkaamiselle voi altistaa muun muassa akun kolhiintuminen tai muu vaurioituminen, oikosulku, akun vanheneminen, väärät säilytyslämpötilat tai akun varauksen purkautuminen yllättäen pitkän varastoinnin seurauksena.

Kuka tahansa voi yksinkertaisilla keinoilla minimoida litiumioniakuista aiheutuvat tulipaloriskit. Yksi esimerkki turvallisuutta merkittävästi lisäävästä toimintatavasta on varmistaa, että akun lataus- tai säilytyspaikan välittömässä läheisyydessä ei ole palokuormaa kuten kirjahyllyä tai vaatekoria, ja että tilassa on palohälytin. Raportoiduissa tulipalotilanteissa akku on yleensä ollut latauksessa tai juuri ladattu täyteen. Turvallisuutta voidaan myös lisätä säilyttämällä akkua huoneenlämmössä, välttämällä akun lataamista ulkona pakkaskelissä ja välttämällä akun kolhiintumista.

Myös valmistusvirheet ja huono laatu suurentavat lämpökarkaamisen riskiä. Laadukkaissa litiumioniakuissa on useita erilaisia lämpökarkaamisen riskiä vähentäviä turvajärjestelmiä, kuten sulakkeita ja akunhallintajärjestelmä, mutta halvoissa standardeja noudattamattomissa akuissa nämä voivat olla puutteellisia. Turvallisuuden kannalta onkin suositeltavaa välttää erittäin halpojen tuontiakkujen ja niitä käyttävien laitteitten hankintaa esimerkiksi EU:n ulkopuolisista verkkokaupoista, sillä akut saattavat olla huonolaatuisia ja turvallisuudeltaan puutteellisia. Sen sijaan kannattaa suosia tunnettujen ja luotettavien maahantuojien ja myyjien välittämiä laadukkaita tuotteita.

Turvallisesti myös elinkaaren loppupäässä

Litiumioniakkuihin liittyvät riskit eivät pääty niiden elinkaaren loppuvaiheeseen. Käytöstä poistunut kotiin lojumaan jäänyt akku muodostaa riskin, jos sitä useamman vuoden päästä ”varmuuden vuoksi” kokeillaan ladata täyteen. Tällaisessa tilanteessa yhdistyy monta riskejä lisäävää tekijää: akku on ikääntynyt, päässyt jossain vaiheessa tyhjentymään kokonaan, mahdollisesti kolhiintunut ja toisaalta juuri ladattu täyteen.

Tämän sijaan käytöstä poistettu akku tulee toimittaa kierrätykseen. Kannettavat litiumioniakut ja litiumparistot voi kierrättää maksutta suurimmassa osassa niitä myyvissä kaupoissa. Suuremmat, esimerkiksi sähköpyörissä käytettyjen litiumioniakkujen lähimmän vastaanottopisteen voi etsiä osoitteesta kierratys.info.

Kierrätettäväksi toimitettavissa akuissa on usein varausta jäljellä. Siksi ulkoisen oikosulun mahdollisuus tulee estää teippaamalla käytöstä poistettavien akkujen virtanavat tai laittamalla se muovipussiin. Teippaaminen on myös olennaista ei-ladattavien litiumparistojen osalta. Nämä paristot aiheuttavat ulkoiseen oikosulkuun joutuessaan herkästi tulipalon, joka voidaan tehokkaasti estää teippaamalla. Ulkoisen oikosulun lisäksi kolhiintuminen voi aiheuttaa lämpökarkaamisen akussa, mistä johtuen väärään paikkaan kuten sekajätteeseen joutunut käytöstä poistettu akku voi aiheuttaa vaaratilanteita jätteenkäsittelyn yhteydessä (esim. sytyttäen muita jätteitä). Vaaratilanteet vältetään, kun akut ja paristot toimitetaan asianmukaiseen kierrätykseen.

On kuitenkin hyvä muistaa, että litiumioniakut ovat varsin turvallisia, kunhan niitä käsitellään asianmukaisia toimintatapoja noudattaen. Tämä tarkoittaa yllä kuvatun kaltaista panostusta akkujen elinkaaren loppupäässä. Näin voidaan nauttia litiumioniakkujen mahdollistamasta mobiilista elämäntavasta ilman turhia tulipaloriskejä.

Antti Pitkämäki
Gaia Consulting Oy:n vanhempi asiantuntija

Gaia on mm. selvittänyt litiumioniakkujen yhteiskunnallisia riskejä Turvallisuus- ja kemikaalivirasto Tukesille sekä kehittänyt litiumioniakkujen turvallista kierrättämistä. Viime aikoina Gaia on keskittynyt erityisesti litiumioniakkuturvallisuuden kehittämiseen teollisuudessa mm. turvallisia toimintatapoja kehittämällä.