Pożary baterii w elektrykach. Naukowcy mają rozwiązanie

Rozwiązania na miarę przyszłości

Pożary baterii litowo-jonowych stanowią poważne zagrożenie dla rozwoju samochodów elektrycznych, które wciąż opierają się na tych akumulatorach. Badacze z Uniwersytetu Arizony opracowali rozwiązanie, które znacząco poprawi ich jakość i bezpieczeństwo.

„Możemy opracować rozwiązania, które zatrzymają akumulator, zanim osiągnie on ten krytyczny etap” – powiedział jeden z doktorantów biorących udział w projekcie.

Pożary baterii to poważny problem. Wystarczy, że jedno spośród tysięcy ogniw zapali się, aby cały system uległ zniszczeniu. Dlatego grupa uczonych postanowiła zmierzyć się z tym wyzwaniem.

Naukowcy z Uniwersytetu Arizony opracowują specjalne czujniki, których zadaniem jest monitorowanie zmian temperatury wewnątrz akumulatorów samochodów elektrycznych. Dzięki nim możliwe będzie wcześniejsze wykrycie zagrożenia oraz zapobieganie pożarom systemu.

Polecamy: Czy baterie litowo-jonowe zrewolucjonizują motoryzację? Niekoniecznie.

Zastosowanie zaawansowanych technologii

„Temperatura w akumulatorze może rosnąć w sposób wykładniczy, prowadząc do pożaru” – powiedział Basab Goswami, doktorant i kierownik badań, w raporcie uniwersyteckiego laboratorium. Goswami wyjaśnił, że awaria jednego ogniwa może wpłynąć na sąsiadujące ogniwa, tworząc „efekt domina”.

Aby rozwiązać ten problem, zespół zdecydował się zastosować czujniki termiczne otaczające ogniwa. Urządzenia te monitorują i prognozują zmiany zachodzące w baterii, a proces ten oparty jest na sztucznej inteligencji i zaawansowanych algorytmach. Z raportu wynika, że jest to bardziej ekonomiczne rozwiązanie w porównaniu z innymi metodami. Profesor Vitaliy Yurkiv, główny badacz projektu, dodał, że innowacja ta przekroczyła oczekiwania podczas testów.

„Żaden człowiek nie byłby w stanie tego dokonać” – skomentował.

Pożary baterii. Gwałtowny wzrost tempetratury

Baterie litowo-jonowe mają specyficzną budowę, składającą się z trzech głównych elementów: katody (elektrody dodatniej), anody (elektrody ujemnej) i elektrolitu. Katoda wykonana jest z tlenku litu i kobaltu, natomiast anoda składa się z grafitu. Pomiędzy nimi znajduje się elektrolit, który umożliwia przepływ jonów litu między anodą a katodą podczas ładowania i rozładowywania baterii.

W przypadku przegrzania dochodzi do tzw. ucieczki termicznej, czyli reakcji, w której ogniwo zaczyna gwałtownie się nagrzewać, uwalniając palne gazy, takie jak tlen. Powoduje to reakcje chemiczne, które prowadzą do dalszego wzrostu temperatury. Zjawisko to sprawia, że akumulator może spontanicznie się zapalić. Proces ten jest samonapędzający, więc odcięcie dopływu tlenu, jak przy typowych pożarach, jest nieskuteczne. Tlen potrzebny do spalania pochodzi bezpośrednio z wnętrza baterii. Co gorsza, podczas spalania akumulator wydziela ogromne ilości ciepła, co może prowadzić do zapłonu sąsiednich ogniw, tworząc efekt domina i utrudniając opanowanie ognia.

Polecamy: HOLISTIC NEWS: Czy sztuczna inteligencja nam zagraża? O AI rozmawiamy #PoLudzku

Pożary baterii: specjalistyczne metody gaszenia

Kolejnym wyzwaniem w gaszeniu pożarów baterii litowo-jonowych jest interakcja z wodą i konieczność stosowania specjalistycznych środków gaśniczych. Wysoka temperatura reakcji sprawia, że woda ulega elektrolizie, co prowadzi do uwalniania wysoce łatwopalnego wodoru, zwiększając ryzyko eksplozji. Z tego powodu strażacy muszą stosować alternatywne metody gaszenia ogniw, takie jak piasek czy proszki chemiczne. Gaszenie baterii samochodów elektrycznych jest czasochłonne, a dostępne metody nie zawsze działają natychmiast. W rezultacie pożary te wymagają specjalistycznych technik oraz odpowiedniego sprzętu.

Opracowanie systemu, który zapobiegnie pożarom baterii w samochodach elektrycznych, może znacząco poprawić ich bezpieczeństwo. System ten z pewnością wpłynie również na wzrost sprzedaży pojazdów elektrycznych.

Polecamy: Samochód elektryczny spowodował pożar tankowca. To kolejny taki przypadek