Forgiftninger

Giftinformasjonen

Batteribrann, litiumionbatteri – behandlingsanbefaling ved forgiftning

Anbefalingen beskriver hovedtrekk ved forgiftning og behandling. Ring Giftinformasjonen (22 59 13 00) ved behov for ytterligere informasjon eller diskusjon.


Litiumionbatterier er oppladbare batterier. Vanlig engangs knappecellebatterier er ikke litium-ion, men litiumbatterier som inneholder metallisk litium. For knappcellebatterier se Knappcellebatterier - behandlingsanbefaling ved forgiftning.

Litiumionbatterier har evnen til å lagre mye energi, det tåler mange opp- og utladninger, og brukes derfor i el-biler og i store batteribanker på blant annet ferger. Batteriene inneholder flere brennbare stoffer, og kan begynne å brenne ved overoppheting, fysisk skade eller på grunn av produksjonsfeil. Overoppheting av batteriene starter en prosess som kalles «termal runaway» - en kjedereaksjon som ikke lett lar seg stoppe. Når reaksjonen er satt i gang utvikles kraftig varme (mange hundre grader) og svært varm gass under trykk vil slippes ut av batteriene. Gassene som dannes, vil avhenge av flere forhold og sammensetningen av gasser vil variere gjennom brannforløpet.

Helserisiko ved brann i litiumionbatteri

Brann/eksplosjon: 

  1. Brannskade: Flammen fra batteriene er gjerne svært konsentrert, gassen kommer ut av batteriet under trykk og har svært høy temperatur. Samlet gir dette risiko for alvorlig brannskade.

  2. Eksplosjonsskade: Hvis batteriet er i lukkede beholdere, som f.eks e-sigaretter, kan batteriet eksplodere, og det er rapportert om fysiske «spregningsskader». Denne risikoen er spesielt høy ved brann i store batteribanker som står i lukkede rom med begrenset lufttilgang. Lufttilførsel i slike tilfeller kan medføre alvorlig eksplosjon. 

  3. Kjemisk skade: Enkelte har hevdet at det etter eksplosjon/brann av litiumbatterier også er muligheter for en kjemisk skade på huden, i tillegg til brannskade. Den kjemiske skaden er forårsaket av at litiummetall oksidert i batteriet reagerer med vann og danner OH-. I tillegg er en elektrolytt (LiPF6), klassifisert som etsende. Et ev. bidrag av en kjemisk skade er lite dokumentert, og det er ingen kliniske eksempler på slik skade.

  4. Brannrøyk fra litiumionbatteri: De viktigste gassene som dannes ved brann i litiumionbatteri er hydrogenfluorid (HF, også kjent som flussyre), hydrogenklorid (HCl), svoveldioksid (SO2), i tillegg til karbonmonoksid (CO), karbondioksid (CO2) og nitrøse gasser (NOX) i mindre mengder. 

Brann i el-biler eller store batteribanker

Oppvarming og brann i litiumionbatterier danner en rekke forskjellige gasser. Noen av gassene er brennbare, og medfører brann og eksplosjonsfare (f.eks. metan, etan, etylen og propan), andre gasser er irriterende (f.eks. hydrogenklorid, svoveldioksid, hydrogenfluorid), mens andre gasser kan gi systemiske symptomer (f.eks. kullos og hydrogenfluorid). 

Ved brann i større batteripakker som el-biler eller større batteribanker er eksponering for brannrøyk, fare for brannskade og eksplosjonsfare de største helserisikoene. Sammensetningen av branngassen er ikke konstant og vil variere blant annet avhengig av ladestatus på batteri, lufttilgang, temperatur og fase i brannforløpet. Ved batteribrann, som ved andre branner, er dannelsen av giftige gasser størst ved lave branntemperaturer og begrenset lufttilgang (ufullstendig forbrenning).

Erfaringsmessig blir det stort fokus rundt dannelse av hydrogenfluorid (HF) ved brann i litiumion-batterier. Studier gjort i brannlaboratorier viser at brann i litiumionbatterier danner hydrogenfluorid sammen med mange andre branngasser. Dannelse av hydrogenfluorid er imidlertid ikke unikt for denne typen branner: Det dannes også i konvensjonelle bilbranner, samt ved brann i enkelte plastmaterialer. Det finnes imidlertid ingen kasus i den medisinske litteraturen der det er beskrevet hydrogenfluorid-forgiftning som følge av brann i litiumionbatteri. Erfaringen fra flere større batteribranner er da også at batteribranner ikke skiller seg vesentlig fra andre branner når det gjelder risiko ved eksponering for brannrøyk.

Basert på dagens tilgjengelige kunnskap forslås følgende tilnærming:

  • Ved branner utendørs vurderes det som liten risiko for hydrogenfluorid-forgiftning: Lufttilgangen er god, hvilket gir mer fullstendig forbrenning, og brannrøyken vil raskt fortynnes. Hydrogenfluoridgass er lettere enn luft og vil stige til værs. Pasienter som har tydelig symptomer på røykeeksponering, skal følges opp på lik linje som ved brann i annet materiale. Se ved behov Branngasser - behandlingsanbefaling ved forgiftning

  • Ved branner innendørs vil det være stor fare for eksponering for brannrøyk. Lufttilgangen vil ofte være begrenset, noe som gir giftig brannrøyk, og røyken er mer konsentrert. Pasienten vurderes her på samme måte som ved konvensjonelle branner, men hos pasienter med kraftige irritasjonssymptomer fra luftveier, bør man ta høyde for mulig eksponering for hydrogenfluorid. Se Hydrogenfluorid – behandlingsanbefaling ved forgiftning.

Risiko for brannmenn som deltar i slukningsarbeid

Det har blitt reist spørsmål i hvilken grad hudeksponering av hydrogenfluorid gass kan utgjøre en risiko for røykdykkere som jobber i brannrøyk. Brannmannsbekledningen er ikke tett på samme måte som draktene som brukes for å beskytte seg mot kjemikalier, men brannbekledning med fullstendig åndedrettsvern gir god beskyttelse, også for brannrøyk fra Li-ion batteribranner. 

Erfaring fra flere større batteribranner, og laboratorieforsøk utført på brannmannsbekledning, der brannmannsbekledning er utsatt for hydrogenfluoridgass, konkluderer med at det er svært liten risiko for hudeksponering for hydrogenfluorid hos røykdykkere. Det er heller ikke funnet rapporter i litteraturen på hudskader eller systemiske effekter som følge av eksponering av hud for hydrogenfluorid i gassform.

Hudeksponering av vandig løsning av hydrogenfluorid gir irritasjon, smerter, etseskade og nekrose av hud og underliggende vev. Skade kan opptre etter latenstid ved svakere løsning av hydrogenfluoridløsning. Dette er rapportert ved direkte hudeksponering for hydrogenfluorid i løsning, men ikke ved eksponering for hydrogenfluoridgass.

Sentrale referanser

1.    Maraqa et al. Too Hot for Your Pocket! Burns from E-cigarette Lithium Battery Explosions: A Case Series. Journal of burn and research. 2018: 39; 1043-47
2.    Lecocq A, et al. Comparison of the fire consequences of an electric vehicle and an internal combustion engine vehicle. HAL. 2014:1-12
3.    Treitl et al. Full and partial thickness burns from spontaneous combustion of e-cigarette lithium-ion batteries with review of literature. Journal of emergency medicine. 2017: 53 (1); 121-125
4.    Peng et al. A comprehensive investigation on the thermal and toxic hazards of large format lithium-ion batteries with LiFePO4 cathode. Journal of hazardous materials. 2020. 381
5.    Michalak, B  et al. Gas Evolution in Operating Lithium-Ion Batteries Studied In Situ by Neutron Imaging. Sci Rep 5, 15627 (2015). https://doi.org/10.1038/srep15627
6.    Fredrik Larsson et al. “Characteristics of lithium-ion batteries during fire tests”, Journal of Power Sources, 271, 414-420 (2014)
7.    Fredrik Larsson et al, “Toxic fluoride gas emissions from lithium-ion battery fires”, Scientific Reports, 7, article number 10018 (2017)
8.    F. Larsson et al. Gas explosions and thermal runaways during external heating abuse of commercial lithium-ion graphite-LiCoO2cells at different levels of ageing, J. Power Sources, 373 (2018) 220-231
9.    Technical Reference for Li-ion Battery Explosion Risk and Fire Suppression. DNV, Report No.: 2019-1025, Rev. 4, Document No.: 1144K9G7-12   
10.  Evalueringsrapport, Brann I MF “Ytterøyningen», 15.11.2019. Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap https://www.dsb.no/contentassets/bce03c99dac5435db25edeca70bb5c08/evalueringsrapport-brann-i-mf-ytteroyningen.pdf
11.    Rapport – Evaluering av hendelse på MS Brim. 20.05.2021. Direktoratet for samfunnssikkerhet og beredskap. https://www.dsb.no/contentassets/bce03c99dac5435db25edeca70bb5c08/rapport---evaluering-av-hendelse-pa-ms-brim-versjon-1.0---20.05.20211-.pdf.
12.    Gasformig HF vid brand i trånga utrymmen-risker för hudupptag vid insatser. MSB. 2021. https://www.msb.se/sv/publikationer/gasformig-hf-vid-brand-i-tranga-utrymmen-risker-for-hudupptag-vid-insatser/


Relevante søkeord: Batterier, li-ion batterier, elbiler, elferger, el-biler, el-ferger, flussyre, hydrogenfluorid, hf-gass, oppladbare batterier, intoks, intoksikasjon, intox, intoxikasjon
  
Historikk
Utarbeidet november 2021