Przyczyny powstawania pożarów w bateriach aut elektrycznych

Pożar baterii w aucie elektrycznym to coś co nas przeraża. 
Pomogę Wam zrozumieć to, czy rzeczywiście mamy się czego obawiać i jakie tak naprawdę mogą być przyczyny tego, że bateria trakcyjna w aucie elektrycznym może potencjalnie ulec samozapłonowi.

Rzeczywistość vs. sensacja

Pożary baterii litowo-jonowych w samochodach elektrycznych stanowią poważne wyzwanie dla bezpieczeństwa. Chociaż samochody elektryczne są promowane jako bardziej ekologiczne i ekonomiczne alternatywy dla pojazdów spalinowych, incydenty związane z zapaleniem się ich baterii wywołują zaniepokojenie i to duże. Sytuacji nie poprawiają media, które uważają pożar elektryka za bardzo dobry i nośny temat. Niestety nie mylą się, a artykuły o pożarach aut EV podgrzewają tylko atmosferę, która i tak już jest gorąca, jeśli chodzi o kwestie aut na prąd. 

Wiadomo, że palący się elektryk to więcej kliknięć i więcej czytelników. Nikt nie zwraca uwagi na dane statystyczne, które wyraźnie mówią o tym, że EV palą się dużo rzadziej niż tradycyjne auta. 140 razy rzadziej niż na przykład auta hybrydowe. Ale kto by tam czytał takie nudy, jak można zobaczyć kolejnego elektryka, który się zapalił:) 

Wracając do tematu. 

Przyczyn takich zdarzeń jest wiele, a zrozumienie ich jest kluczowe dla opracowania skutecznych środków zapobiegawczych.

Nadmierna temperatura

Jedną z głównych przyczyn pożarów baterii litowo-jonowych jest nadmierna temperatura. Baterie te są wrażliwe na wysokie temperatury, które mogą wynikać z zewnętrznych warunków atmosferycznych, intensywnego użytkowania pojazdu lub wadliwego systemu zarządzania temperaturą. Przekroczenie bezpiecznego zakresu temperatur może doprowadzić do samozapłonu baterii poprzez zjawisko znane jako termiczna ucieczka, gdzie jedna komórka ulega przegrzaniu, co prowadzi do przegrzania sąsiednich komórek i w konsekwencji do pożaru.

Uszkodzenia mechaniczne

Uszkodzenia mechaniczne baterii, takie jak przebicie, uderzenie czy zgniecenie w wyniku wypadku drogowego, mogą prowadzić do zwarcia wewnętrznego. Takie zwarcie powoduje szybki wzrost temperatury i ciśnienia wewnątrz ogniw baterii, co może skutkować zapaleniem się baterii.

Wady produkcyjne

Wady produkcyjne (czyli coś niezwykle rzadkiego aczkolwiek zdarzającego się od czasu do czasu), takie jak nieprawidłowe umieszczenie separatora między anodą a katodą, mogą również prowadzić do zwarcia. 

W procesie produkcji baterii litowo-jonowych kluczowe jest zachowanie najwyższych standardów jakości, ponieważ nawet niewielkie defekty mogą zwiększać ryzyko pożaru. Bateria to bardzo precyzyjne urządzenie. 

Nie ma mowy o drodze na skróty czy niedociągnięciach wszelkiego rodzaju w procesie produkcyjnym.

wszystko musi być po prostu idealnie wykonane, bez dwóch zdań.

Błędy w systemie zarządzania baterią

System zarządzania baterią (BMS) odgrywa kluczową rolę w monitorowaniu stanu baterii, zarządzaniu jej ładowaniem i rozładowaniem oraz ochronie przed ekstremalnymi warunkami. Błędy w oprogramowaniu BMS lub jego niewłaściwa konfiguracja, mogą prowadzić do nadmiernego naładowania ogniw baterii, co zwiększa ryzyko pożaru.

Zjawisko dendrytów litowych

W procesie ładowania i rozładowywania baterii litowo-jonowych dochodzi do tworzenia się dendrytów litowych,  czyli struktur, które mogą przebić separator i spowodować zwarcie wewnętrzne. Takie zjawisko jest szczególnie prawdopodobne przy szybkim ładowaniu baterii lub w przypadku baterii starych i zużytych. Dendryty narastają latami i z biegiem czasu mogą osiągnąć taki rozmiar, że są w stanie przebić separator, który jest jedyną ochroną przed powstaniem zwarcia w baterii.

Wnioski

Aby zminimalizować ryzyko pożarów baterii litowo-jonowych w samochodach elektrycznych, konieczne jest stosowanie zaawansowanych technologii i materiałów w produkcji baterii, doskonalenie systemów zarządzania baterią, a także promowanie odpowiednich praktyk użytkowania i konserwacji przez kierowców. 

Postępy w technologii baterii, takie jak rozwój nowych typów elektrolitów czy zastosowanie zaawansowanych systemów chłodzenia, mogą znacząco przyczynić się do zwiększenia bezpieczeństwa samochodów elektrycznych i praktycznie wyeliminować ryzyko pożarów.

Jeśli zaś chodzi o to co widzimy w wiadomościach, to pamiętajmy, że najczęściej zapalają się samochody które miały wcześniej wypadek i zostały w sposób niefachowy naprawione. Takie postępowanie prowadzi do znacznego zwiększenia się ryzyka samozapłonu auta elektrycznego.

Sytuacje w których zapala się nowe auto EV są niezwykle rzadkie. Na rynku amerykańskim w 2022 roku według analizy pożarów samochodów nowych, samozapłonowi uległo zaledwie 0,025% pojazdów elektrycznych. 

Ten sam wskaźnik dla aut hybrydowych wyniósł prawie 3,5%. 
Widzimy więc, że obawy są uzasadnione, ale na pewno nie w stosunku do aut elektrycznych. 

One bowiem palą się zdecydowanie najrzadziej.