Os riscos das baterias de íon-lítio a bordo de aeronaves, por Stuart “Kipp” Lau na AIN, em 29.04.26


No dia 01 (abril), o colaborador-articulista de segurança da AIN Stuart “Kipp” Lau postou na plataforma online da mídia artigo com título Lithium-ion battery fires: understanding risks and containment (Incêndios em baterias de íon-lítio: entendendo os riscos e contenção), apontando para o atual cenário da ocorrência, em média, de dois eventos de fuga térmica (thermal runaway) de baterias de íon-lítio por semana, principalmente durante vôos de cruzeiro de aeronaves.
https://www.ainonline.com/aviation-news/air-transport/2026-03-01/lithium-ion-battery-fires-understanding-risks-and

“Kipp” Lau inicia o artigo afirmando que fogo em baterias de íon-lítio representam um risco crescente para a aviação, com mais incidentes e maior gravidade nos últimos anos. A ameaça desses incêndios existe em qualquer vôo, a qualquer momento. Sem controle, esses eventos de fogo podem levar à perda catastrófica de uma aeronave em minutos. Embora os passageiros possam não perceber esses perigos, a indústria está trabalhando ativamente no desenvolvimento de estratégias aprimoradas de mitigação e contenção.

O Programa de Incidentes de Fuga Térmica (TRIP- Thermal Runaway Incident Program) da Underwriters Laboratories – uma iniciativa voluntária que monitora e analisa tendências de incidentes com baterias de lítio – indica que o risco de fogo em baterias de íon-lítio atingiu seu ponto mais alto em cinco anos de coleta de dados. Em média, ocorrem dois eventos de disparo térmico (thermal runaway) em baterias de íon-lítio por semana; mais da metade desses eventos ocorre durante a fase de cruzeiro do vôo, frequentemente o ponto mais distante de um aeroporto adequado.

O disparo térmico (thermal runaway) é definida como um fenômeno no qual a bateria de íon-lítio entra em um estado de autoaquecimento incontrolável. Além do calor extremo, fogo e fumaça, os especialistas agora estão preocupados com os vapores que liberam toxinas nocivas.

Pesquisas no programa TRIP sugerem que o “passageiro médio” leva quatro dispositivos recarregáveis ​​a bordo e, frequentemente (um em cada cinco passageiros – 20%), coloca baterias recarregáveis ​​na bagagem despachada. Metade dos americanos, segundo as pesquisas, desconhece os perigos das baterias de lítio. Quando alertados sobre os riscos, os passageiros demonstram grande preocupação.

Especialistas do setor de aviação compreendem o crescente risco das baterias de íon-lítio transportadas a bordo de aeronaves e estão preocupados com o fato das operadoras não estarem preparadas para lidar com um incidente em vôo.

O presidente do Comitê Consultivo de Segurança Aérea para Baterias de Lítio, Bob Brown, afirmou: “Após seis anos de análise especializada, nosso comitê chegou a uma conclusão clara: fogo em baterias de lítio pode se alastrar rapidamente, superando os métodos tradicionais de combate a incêndio, e a maioria das aeronaves não está equipada com ferramentas de contenção comprovadamente eficazes para lidar com esses incidentes em condições reais”. A frequência desses eventos é preocupante, acrescentou Brown. “Dados da indústria mostram que mais de dois incidentes com baterias de lítio ocorrem no mundo todo a cada semana, e a tendência continua a aumentar. Mais preocupante ainda é que a maioria das aeronaves não possui sistemas de contenção capazes de controlar esses eventos quando eles se intensificam”.

Um perigo oculto fuga térmica, ou disparo térmico (thermal runaway) de uma bateria de íon-lítio são as toxinas liberadas em espaços confinados. “Os vapores da fuga térmica definitivamente não são fumaça convencional, pois contêm componentes tóxicos e inflamáveis”, explicou George Brilmyer, da consultora Batt-Tek Consulting. “Em um espaço confinado, como um quarto ou uma aeronave, as toxinas podem atingir concentrações perigosas que podem causar danos permanentes aos olhos e pulmões, de acordo com o Instituto Nacional de Segurança e Saúde Ocupacional (NIOSH – National Institute for Occupational Safety and Health) e as especificações de segurança da Diretriz de Exposição Aguda Nível 1 (AEGL-1 – Acute Exposure Guideline Level -1)”, revelou Brilmyer.

O “palco” para a Fuga Térmica (Thermal Runaway)
Em geral, as baterias de íon-lítio são baterias recarregáveis ​​que empregam um processo eletroquímico digno de Prêmio Nobel (intercalação) para armazenar energia. As baterias de íon-lítio são amplamente utilizadas em muitos produtos de consumo porque oferecem maior energia específica, maior densidade e eficiência energética, além de maior vida útil em ciclos e em anos, em comparação com outras baterias recarregáveis. Nas três décadas desde a sua introdução, a densidade energética volumétrica triplicou, enquanto o seu custo diminuiu dez vezes. Baterias de íon-lítio de maior capacidade contêm múltiplas células. Por exemplo, uma bateria para um veículo elétrico de grande porte pode conter de 4.000 a 6.000 células.

Como descrito, as baterias de íon-lítio armazenam muita energia. Danificadas, superaquecidas, sobrecarregadas ou em qualquer outra situação crítica, acrescentou Brilmyer, “a bateria entra em fuga térmica, ou disparo térmico (Thermal Runaway) e libera toda a sua energia por meio de uma reação de degradação térmica química espontânea e autossustentável”. Baterias de íon-lítio com defeito superaquecem, emitem fumaça, gases tóxicos e, eventualmente, explodem ou pegam fogo.

No seu trabalho de título “The Hidden Dangers of Vapor Toxicity in Li-ion Battery Fires” (Os perigos ocultos da toxicidade do vapor em fogos de baterias de íon-lítio), Brilmyer descreve os cinco (5) estágios de processo fuga térmica, ou disparo térmico (Thermal Runaway) e extrapola dados publicados sobre a concentração de vapores para descrever os perigos desses vapores tóxicos em espaços confinados. Compreender cada etapa da fuga térmica fornecerá informações importantes para o gerenciamento de um potencial fogo em baterias ou de um fogo (incêndio) já ocorrido.

Como descrito, uma reação térmica descontrolada – de um processo fuga térmica, ou disparo térmico (Thermal Runaway) – é uma reação química de múltiplas – cinco (5) – etapas:
1) Início (Onset)
O primeiro estágio em que um “evento” inicia o superaquecimento da célula. Exemplos desses eventos de iniciação podem incluir:
– danos à célula causados ​​por esmagamento, perfuração, sobrecarga, ou,
– danos internos relacionados a um defeito de fabricação.

Nesse estágio, a célula começa a superaquecer (a temperatura interna aumenta) e a camada protetora do ânodo de carbono ou grafite começa a se decompor.

2) Escalagem (Escalation)
A escalagem é o segundo estágio, onde o autoaquecimento da célula assume o controle da reação. O ânodo desprotegido libera calor e vapores inflamáveis ​​ao atacar o eletrólito. A temperatura da célula continua a aumentar; durante esse estágio, existe a possibilidade de curto-circuito interno. Além disso, durante esse estágio, a pressão interna da célula começa a subir e as células começam a inchar. Nesse ponto, não há mais como reverter a situação, pois a reação térmica descontrolada (fuga/disparo) – thermal runaway – já está em pleno andamento.

3) Fuga, ou disparo (Runway)
A fuga térmica completa é o terceiro estágio, onde a célula demonstra as características de uma reação de fuga, ou escape (o cátodo libera seu oxigênio). Grandes quantidades de vapores são liberadas através da válvula de segurança ou da ruptura da carcaça. Esses vapores são tóxicos e geralmente inflamáveis; chamas e fogo ocorrem em apenas cerca de 50% dos casos.

4) Propagação (Propagation)
A propagação é o quarto estágio, onde — em dispositivos que utilizam baterias com múltiplas células (tablets, laptops, power banks, etc.) — inicia-se um “efeito dominó”. A fuga térmica de uma célula começa a se propagar para as células vizinhas, iniciando um efeito cascata que se propaga de uma célula para a seguinte. Durante esse estágio, o calor e a fuga térmica se espalham rapidamente por todo o módulo ou conjunto de baterias.

5) Fase final
A fase subsequente à propagação é o quinto e último estágio de uma fuga térmica. Frequentemente considerada a etapa de “reignição”, baterias maiores com múltiplas células podem levar horas ou dias para concluir a propagação. Geralmente, essa fase continua até que todas as células tenham liberado sua energia.

Vapores tóxicos
Como destacado, a fuga/disparo térmico – thermal runaway – é uma reação química praticamente imparável. De acordo com Brilmyer, “dentro da célula de íon-lítio, o ânodo e o cátodo de alta potência podem reagir espontaneamente entre si ou com o eletrólito, liberando grandes quantidades de calor e toxinas. Ao contrário da maioria das outras baterias, o solvente e o eletrólito da bateria de íon-lítio são inflamáveis, e esse é o cerne do problema da fuga térmica em baterias de íon-lítio”.

É importante ressaltar que não há um intervalo de tempo definido entre cada estágio de uma fuga/disparo térmico – thermal runaway; o processo é volátil e imprevisível. Segundo Brilmyer, “…caso a célula seja exposta a uma quantidade significativa de calor — seja interno ou externo — um ou mais desses estágios podem desencadear espontaneamente todo o processo”. Portanto, para uma tripulação, o reconhecimento e a ação precoces são fundamentais.

Brilmyer lista ainda os compostos químicos identificados nos vapores emitidos por uma célula de íon-lítio durante uma fuga térmica, bem como a concentração desses compostos antes e depois da ignição (pré e pós-ignição). Dos compostos identificados, alguns são altamente tóxicos, inflamáveis ​​ou explosivos.

Os compostos comuns incluem [1] monóxido de carbono (CO) e [2] dióxido de carbono (CO2). O [3] fluoreto de hidrogênio (HF) e o [4] fluoreto de fosforila (POF3) — juntamente com alguns óxidos metálicos ultrafinos — são muito perigosos, apresentam concentrações mais elevadas durante a pré-ignição e são extremamente corrosivos para os pulmões, olhos e pele, podendo ser fatais ou causar efeitos na saúde a longo prazo em doses mais altas. O fluoreto de hidrogênio (HF) é mais pesado que o ar e tende a se acumular próximo ao chão.

De acordo com Brilmyer, “no topo desta lista de toxinas está o HF, que representa o maior risco imediato à saúde humana — com ou sem chamas. O nível de perigo imediato à saúde e à vida identificado pelo NIOSH para o HF é de apenas 6 ppm (durante uma reação térmica descontrolada — o HF na pré-ignição é medido entre 20 e 200 ppm)”, sendo ppm sigla para “partes por milhão”. Em um espaço confinado, como uma aeronave, isso é extremamente perigoso.

Um disparo (ou escape) térmico – thermal runaway é uma reação perigosa em qualquer estágio. Antes da ignição, há altas concentrações de toxinas. Após a ignição, ocorrem chamas, explosões e calor extremo. Conforme descrito, qualquer bateria de íon-lítio comprometida (danificada, com problemas, superaquecida, etc.) tem o potencial de entrar nos estágios irreversíveis de uma reação térmica descontrolada – volátil, imprevisível e incontrolável – e o operador deve ter um plano rápido para mitigar e conter esse risco.

Plano de Contenção (Containment Plan)
“Os testes governamentais conduzidos pela agência Transport Canada destacam uma realidade que todo piloto profissional deve compreender”, observou Brown, do Comitê Consultivo de Segurança Aérea de Baterias de Lítio. “Quando um incidente com uma bateria de íon-lítio ultrapassa aproximadamente 19 minutos, ele pode se tornar operacionalmente incontrolável usando as ferramentas tradicionais de combate a incêndio a bordo”. Brown continuou: “Nesse ponto, a produção de calor pode sobrecarregar os extintores portáteis, a fumaça tóxica e os vapores inflamáveis ​​aumentam rapidamente e a carga de trabalho da tripulação aumenta drasticamente à medida que a visibilidade e os sistemas se deterioram. Os prazos para desvio [do vôo] se comprimem rapidamente, muitas vezes deixando as tripulações com menos opções viáveis. A lição operacional é clara: a contenção precoce e eficaz é fundamental. A demora pode permitir que um evento administrável se transforme em uma emergência grave, que ameaça a aeronave”.

Com experiência em contato com o governo e a indústria, Brown pesquisa extensivamente incêndios em baterias há quase duas décadas. “Os sistemas de proteção contra incêndio de aeronaves nunca foram projetados para lidar com falhas prolongadas e quimicamente induzidas em baterias de íon-lítio”, Brown observa, explicando ainda que, ao contrário dos incêndios convencionais de Classe A ou B, o fogo por disparo térmico (thermal runway) é autossustentável, propenso à reignição e capaz de produzir grandes volumes de gases tóxicos e inflamáveis.

De fato, a norma ISO 3941:2026 – de Classification of Fires (Classificação de fogos) – acaba de ser publicada e classifica os incêndios em baterias de íon-lítio como “Classe L”, uma classe de incêndio totalmente nova. Mas a ISO ainda não mapeou um extintor de incêndio “Classe L”. [1]

Segundo Brown, o ponto crucial é o seguinte: muitas das bolsas e sistemas de contenção (containment bags and systems) desenvolvidos nos últimos 15 anos não são eficazes para conter incêndios em baterias de íon-lítio. “Dados de programas SMS de companhias aéreas, pesquisas do TRIP da Underwriters Laboratories e testes conduzidos pela FAA e EASA mostram consistentemente que muitas bolsas de contenção comumente usadas vazam fumaça e partículas finas, perdem a integridade estrutural ao longo do tempo e não conseguem lidar com calor sustentado ou reignição repetida”, Brown afirmou.

Brown enfatizou ainda: “Para agravar esse risco, há um fato regulatório crítico que os pilotos devem compreender claramente. Não existe certificação ou aprovação da FAA para bolsas de contenção de fogo em baterias de lítio. Rotulados equipamentos aprovados pela FAA são linguagem de marketing, não padrões de segurança. Na prática, rótulos e suposições não garantem o desempenho quando mais importa”.

De fato, a FAA enfatizou esse ponto ao emitir a Circular de Informação AC 120-80B – de “Firefighting of General and High-Energy In-Flight Fires” (Combate a Incêndios Gerais e de Alta Energia em vôo), em 16 de março de 2023. A orientação na Circular registra: “Os fabricantes podem ter declarado em seus anúncios e vídeos de marketing que seus produtos são Certificados pela FAA, Testados com sucesso pela FAA ou Atendem aos padrões da FAA. No entanto, a Divisão de Segurança contra Incêndios do Centro Técnico William J. Hughes da FAA e o Serviço de Certificação de Aeronaves enfatizam que não existem padrões de teste da FAA para esses produtos de contenção, nem a FAA possui um mecanismo para aprová-los”.

AC 120-80B – de “Firefighting of General and High-Energy In-Flight Fires”, de 16/03/2023:
https://www.faa.gov/documentLibrary/media/Advisory_Circular/AC_120-80B.pdf

Norma UL-5800
A Underwriters Laboratories (UL) desenvolveu a UL-5800, a primeira norma abrangente de segurança da aviação criada especificamente para lidar com incêndios em baterias de íon-lítio.

Ao contrário dos testes de chama de curta duração, a UL-5800 exige desempenho comprovado em condições realistas de baterias energizadas. De acordo com essa norma, para obter o selo de aprovação “UL”, um sistema em conformidade deve conter calor, chamas, fumaça e emissões tóxicas continuamente por seis (6) horas, mesmo com baterias capazes de propagação e reignição.

Envolvido em grande parte dos testes para a elaboração da UL-5800, Brown afirmou: “Esse requisito de seis horas não é arbitrário. Ele reflete como os eventos com baterias de lítio se comportam em vôo. Operacionalmente, os sistemas em conformidade com a UL-5800 são projetados para ganhar tempo — tempo para desviar [o vôo] com segurança, tempo para gerenciar a carga de trabalho da tripulação e tempo para evitar que a fumaça e os gases incapacitem a cabine de comando ou a cabine de passageiros”.

Da mesma forma, o ímpeto dos órgãos reguladores está se acelerando. “Órgãos reguladores e entidades do setor estão se alinhando rapidamente em torno desse risco”, Brown disse. “Após publicar dados de testes demonstrando a falha dos sacos corta-fogo comumente utilizados, a FAA emitiu a SAFO 25002 – “Managing the Risks of Lithium Batteries Carried by Passengers and Crewmembers (Gerenciando os riscos das baterias de lítio transportadas por passageiros e tripulantes), de 25 de agosto de 2025 -, orientando os operadores a reavaliarem os riscos de incêndio em baterias de lítio, equipamentos de emergência e capacidade de mitigação a bordo. Os testes da EASA chegaram a conclusões semelhantes em relação a vazamentos de fumaça e deficiências de contenção”, Brown revelou.

Brown prosseguiu: “Dispositivos de contenção em conformidade com a norma UL-5800 tornaram-se a principal recomendação do comitê para aeronaves. Os testes realizados pela FAA e pela EASA validaram a importância de se ter um padrão de segurança certificado. O consenso da indústria está se afastando de soluções improvisadas ou não verificadas e se voltando para estratégias de mitigação certificadas e baseadas em desempenho”.

Conforme especificado na SAFO 25002, os operadores devem, no mínimo, realizar o seguinte:
– avaliar os equipamentos de segurança a bordo, como extintores de incêndio, fontes de água e produtos de contenção de incêndio, para garantir que tenham capacidade para mitigar incêndios causados ​​por baterias de lítio.
avaliar os componentes da aeronave, os equipamentos de emergência e os itens dos passageiros que possam ser afetados por um evento disparo térmico (thermal runway).
revisar os procedimentos que minimizam o potencial de inalação de fumaça por passageiros e tripulantes.

SAFO 25002 – “Managing the Risks of Lithium Batteries Carried by Passengers and Crewmembers – 25/08/2025:
https://www.faa.gov/other_visit/aviation_industry/airline_operators/airline_safety/safo/all_safos/SAFO25002.pdf

“Kipp” Lau finaliza o artigo com a síntese que a ameaça de fogo em baterias de íon-lítio é real, frequente e não tolera demora e atraso. De acordo com Brown, “testes mostram que fogo em bateria de íon-lítio pode rapidamente sobrecarregar os métodos tradicionais de combate a incêndio, e nenhuma rede de segurança regulatória garante que as ferramentas de contenção a bordo funcionarão como esperado”. Embora a norma UL 5800 mude esse cenário, os operadores também devem empregar um plano abrangente que desenvolva uma estratégia para mitigar a ameaça de incêndio em baterias tanto para tripulantes quanto para passageiros.

[1] Norma ISO 3941:2026 – de Classification of Fires (Classificação de fogos)
(Complemento ao artigo)
A norma ISO 3941:2026 introduz a Classe L, uma nova classificação de incêndio para sistemas de baterias de íon-lítio que reflete seu comportamento eletroquímico singular.

A Classe L redefine as expectativas da engenharia de incêndio e por que o controle de propagação e a mitigação de gases são fundamentais para o projeto de segurança de sistemas de armazenamento de energia em baterias (BESS – Battery Energy Storage Systems) modernos.

As baterias de íon-lítio ocupam hoje um lugar central na infraestrutura energética moderna. As baterias de íon-lítio estabilizam a geração de energia renovável, fortalecem a resiliência da rede elétrica, alimentam centros de dados e viabilizam a eletrificação em larga escala. Sua implantação continua a se acelerar em concessionárias de energia, instalações comerciais e ambientes urbanos.

À medida que a adoção se expande, as estruturas de segurança devem evoluir na mesma velocidade.

A norma ISO 3941:2026 introduz a Classe L, uma nova classificação de incêndio dedicada a incêndios em baterias de íon-lítio. Esta atualização reconhece formalmente que as falhas em baterias de íon-lítio se comportam de maneira diferente das categorias de incêndio tradicionais. O risco se origina dentro da célula, impulsionado pela energia eletroquímica, e progride de maneiras que as classificações anteriores nunca foram projetadas para capturar.

Compreender a Classe L é essencial para desenvolvedores, engenheiros, reguladores e proprietários de edifícios. A classificação esclarece o perfil de risco dos sistemas de íon-lítio e reforça as expectativas sobre como esses riscos são gerenciados.

A Classe L aplica-se a incêndios que envolvem células de íon-lítio e sistemas de baterias onde não há presença de lítio metálico. Isso inclui:

  1. sistemas de armazenamento de energia em baterias em escala de rede (BESS);
  2. baterias para veículos elétricos;
  3. instalações de baterias UPS;
  4. bancos industriais de íon-lítio; e,
  5. dispositivos de íon-lítio para o consumidor.

Historicamente, os incidentes com baterias de íon-lítio eram agrupados em incêndios elétricos ou comportamento de líquidos inflamáveis, mas essa categorização nunca refletiu completamente a realidade. As células de íon-lítio contêm energia química armazenada que pode ser liberada internamente e rapidamente em caso de falha.

Classe A – fontes combustão ordinárias (ex.: madeira e papel) – estratégia de supressão água
Classe B – fontes combustão líquidos inflamáveis (ex.: gasolina) – estratégia de supressão espuma retardante
Classe C – fonte eletricidade (ex.: equipamentos energizados) – estratégia de supressão agentes não-condutivos
Classe D – metais combustíveis (ex.: magnésio) – estratégia de supressão pó seco
Classe L – baterias de lítio (ex.: células íon-lítio) – estratégia de supressão específica

A Classe L identifica formalmente o comportamento do fogo das baterias de íon-lítio como uma categoria própria dentro da estrutura ISO.

A classificação reconhece que esses eventos têm origem em reações eletroquímicas internas, e não na combustão superficial do combustível. Essa distinção reformula a maneira como a segurança é avaliada e como os sistemas devem ser projetados.

Por que os incêndios de baterias de íon-lítio exigem uma classificação separada?
Fuga térmica como um evento químico de autoaquecimento
As falhas em baterias de íon-lítio geralmente começam com danos internos, defeitos de fabricação, sobrecarga ou estresse mecânico. Quando a temperatura interna ultrapassa um limite crítico de estabilidade, as reações exotérmicas se aceleram dentro da célula, gerando calor a uma taxa crescente.

Com o aumento da temperatura, as taxas de reação se intensificam, o que, por sua vez, produz ainda mais calor. Esse ciclo autossustentável leva rapidamente a célula além de seus limites operacionais seguros.

Se não for contido, o calor crescente se transfere para as células vizinhas, que podem então atingir seus próprios limites de falha. Esse efeito cascata pode se desenrolar em segundos, elevando as temperaturas acima de 600°C e iniciando uma propagação generalizada dentro de um módulo.

A energia que alimenta esse processo se origina dentro da própria bateria. Como a reação é impulsionada internamente, a fuga térmica de íons de lítio se comporta de maneira diferente dos incêndios tradicionais que dependem de fontes de combustível externas.

Fuga térmica de célula única
Geração de gás e risco de explosão
À medida que ocorre o descontrole térmico, as células de íon-lítio começam a liberar uma mistura de gases que pode incluir hidrogênio, monóxido de carbono, hidrocarbonetos e fluoreto de hidrogênio. Em salas de baterias fechadas ou instalações de armazenamento de energia em baterias (BESS) em contêineres, esses gases podem se acumular rapidamente, especialmente se a ventilação for limitada ou comprometida.

À medida que as concentrações se aproximam dos limites de inflamabilidade, o potencial de deflagração aumenta significativamente. Um evento de ignição confinado pode gerar ondas de pressão poderosas capazes de danificar invólucros, equipamentos elétricos e componentes estruturais. Se houver fontes de ignição presentes, podem ocorrer incêndios secundários.

Além da inflamabilidade, a liberação de gases tóxicos e corrosivos acarreta sérios riscos à segurança dos socorristas e dos ocupantes das instalações. O fluoreto de hidrogênio e outros subprodutos podem prejudicar a visibilidade, afetar a saúde respiratória e contribuir para a deterioração dos equipamentos a longo prazo.

A geração de gás é uma característica definidora de eventos de Classe L e desempenha um papel central na avaliação do perfil completo de risco dos sistemas de íon-lítio.

Reignição e energia retida
As baterias de íon-lítio podem reter uma quantidade significativa de energia armazenada mesmo após as chamas visíveis terem sido extintas. Abaixo da superfície, reações internas podem continuar dentro das células danificadas, e incidentes documentados mostraram a reignição ocorrendo horas depois do evento inicial parecer estar sob controle.

Embora o resfriamento reduza a temperatura externa, ele não interrompe automaticamente as reações eletroquímicas que ocorrem dentro das células danificadas. A carga residual e a decomposição interna contínua podem manter a geração de calor além do que é imediatamente visível.

A Classe L reconhece esse perfil de perigo persistente e retardado, ressaltando a importância de estratégias de proteção em nível de sistema que levem em conta o potencial de reação contínua muito tempo depois que as chamas ativas tiverem diminuído.