De ce sunt incendiile atât de greu de stins la autovehiculele electrice?

Bateriile litiu-ion conțin o cantitate mare de energie într-un spațiu foarte mic. În condiții normale de funcționare, acestea transformă rapid energia chimică în energie electrică.

Fenomenul de thermal runaway apare atunci când celulele bateriei sunt scurtcircuitate și încep să se încălzească necontrolat.

Aici, vom analiza două exemple, mai întâi un test de laborator care prezintă imagini termice ale celulelor bateriei care intră în starea termică necontrolată, apoi un incendiu al unui autobuz electric în China care prezintă un runaway termic și o explozie a unui nor de vapori.
 
Vom analiza apoi modul în care se produce și evoluează efectul de runaway termic.

Cum apare runaway-ul termic și cum funcționează?

1. După cum bine știm, multiple celule de baterie formează un modul energetic regăsit în autovehiculele electrice.
2. Dacă o celulă este deteriorată, de exemplu prin încălzire, apăsare, penetrare sau supraîncărcare, reacțiile chimice înlocuiesc reacțiile electrochimice normale: primele generează căldură și gaze toxice și inflamabile. Căldura accelerează aceste reacții exotermice, producând mai multă căldură și gaze. 
3. Încălzirea celulei va continua până când creșterea temperaturii depășește căldura care poate fi disipată în mediul înconjurător al celulei. Această căldură eliberată va începe să afecteze alte celule de baterie din apropiere.

4. Atunci când generarea de căldură devine autosustenabilă - căldura eliberează energie, iar energia, la rândul ei, eliberează mai multă căldură - celula se confruntă cu un efect de accelerare termică. Atunci când are loc o accelerare termică, celula este supusă unei reacții chimice instabile care este greu de controlat.

   La un moment dat, structura separatorului se prăbușește și electrozii se ating, provocând un scurtcircuit intern și o masă de căldură, catapultând celula la o temperatură tot mai ridicată.  
    
   În cele din urmă, gazele sunt evacuate, fie prin intermediul capacelor de explozie de pe celulele cilindrice și prismatice, fie atunci când celulele de tip pungă se sparg. Inițial, particulele de praf de metal greu din catod se prezintă sub forma unui nor întunecat, urmat de un nor de vapori albi, pe măsură ce gazele antrenează cu ele picături fine de solvent.

5. Pe măsură ce oxigenul se amestecă cu norul de vapori și căldura continuă să se acumuleze, celula bateriei se poate aprinde, determinând celulele din jur să facă la fel.
6. Prin urmare, norul alb de vapori de gaze toxice inflamabile va deflagra (exploda) fără avertisment.
   

Deoarece celulele litiu-ion individuale care se confruntă cu scăpări termice sunt conținute în mai multe straturi de carcase metalice (de obicei din aluminiu), poate fi aproape imposibil să se direcționeze apa direct către focar.

În acest fel, intervenția pompierilor prin atacarea directă a incendiului este tot mai dificilă și complicată. Distreo și-a propus să aducă idei inovatoare pe piața din România privind siguranța la incendii. Soluția recomandată de noi și folosită în prezent de mulți specialiști din România este pătura antifoc Bridgehill.

Aceste pături antifoc rezistă la temperaturi de 2500 °C și pot fi utilizate de 30 de ori, după cum arată și certificările și agrementele tehnice corespunzătoare. În funcție de modelul ales, aceste caracteristici variază, dar modelul PRO X este cea mai performantă pătură atunci când vine vorba de incendiul apărut la un autovehicul electric.

Pentru a afla mai multe despre siguranța la incendii, produsele noastre sau despre compania Distreo, vizitează site-ul nostru distreo.ro sau accesează blog-ul și catalogul de produse.