Lityum Pil Geri Donusum Tesisi: NFPA 855, Thermal Runaway ve Shredder Koruma

Elektrikli araç batarya paketleri 400-800 V ve 50-100 kWh enerji taşıyor. Ömür sonunda bu paketler geri dönüşüm (recycling) tesislerine gidiyor; burada parçalanıp içlerindeki metal yeniden kazanılıyor. Projelerde bizi en çok zorlayan nokta shredder adımı: hasarlı bir hücrede ısıl kaçak (thermal runaway) tetiklendiğinde HF (hidrojen flüorür) gazı ortaya çıkıyor. NFPA 855, enerji depolama ve pil sistemlerinin yangın güvenliği kurallarını tam da bu sebepten detaylı veriyor.

Li-ion Kimyasi

• NMC: Ni-Mn-Co katot, 250 Wh/kg enerji yoğunluğu
• LFP: Demir fosfat katot, 160 Wh/kg, ısıl kaçağa daha dayanıklı
• Elektrolit: LiPF6 tuzu + EC/DMC/EMC çözücüler
• Ön sınırlar: 80 °C'de SEI tabakası bozulur, 130 °C'de separatör delinir
• Açığa çıkan gazlar (off-gas): HF, CO, CO₂, H₂ ve hidrokarbonlar

Shredder Guvenlik

• N₂ inertleştirme: Oda içi oksijen %4'ün altında tutulur
• Çamur (slurry) shredder: Parçalama su altında yapılır, kıvılcım riski düşer
• Ön deşarj (pre-discharge): NaCl tuzlu su tankında 48 saat bekletme
• Gaz yıkayıcı (scrubber): HF'yi NaOH çözeltisiyle nötralize etme
• Shredder hızı: 25 rpm yavaş devir, 60 kW motor

NFPA 855 Gereksinim

• Birim enerji limiti: Tek odada maksimum 600 kWh pil
• Raf aralığı (spacing): Raflar arasında 910 mm net açıklık
• Sprinkler: K=160 (11.2) başlık, 12.2 L/dk/m² yoğunluk
• 2 saat yangın duvarı (firewall): Pil odasını komşu hacimden ayıran kompartman duvarı
• Gaz algılama: H₂ seviyesi LEL'in %25'ine ulaştığında alarm

Thermal Runaway Yanitli

• Yayılım testi (propagation): UL 9540A'ya göre hücre seviyesinde zincirleme yanım deneyi
• Su sisi (water mist): Sis sistemine katılan yüzey aktif madde (dispersant) ile soğutma
• F-500 ajanı: Pili su içinde kapsayarak ısıyı emme (encapsulation)
• Soğutma süresi: 4-8 saat sürekli su uygulaması
• Yeniden tutuşma (reignition) izleme: 24-48 saat gözetim

Turk Tesis Ornekleri

• Exitcom Bursa: 5000 ton/yıl Li-ion işleme kapasitesi
• Togg Gemlik: Üretim ve geri dönüşümü entegre yürüten tesis
• Mevzuat: Yurt içinde Atık Pil ve Akümülatör Yönetmeliği
• AB: Battery Regulation 2023/1542 (Avrupa Pil Tüzüğü)
• Siyah kütle (black mass): Li/Co/Ni metallerinin hidrometalurjik ayrıştırılması

MEP Calc — 86+ Mühendislik Hesap Modülü

Sprinkler, yangın pompası ve FM-200 gazlı söndürme dahil 21 yangın hesabının yanı sıra ısıtma, soğutma, HVAC, sıhhi tesisat, buhar ve doğalgaz için 86+ modül sunan MEP Calc iOS uygulamasını App Store'dan indirebilirsiniz. Tüm mekanik tesisat hesaplarınız tek uygulamada.

MEP Calc'i App Store'dan indir