Abstrakt
Cel: Wykonano analizę najnowszych badań w zakresie zagrożenia pożarowego, jakie mogą powodować akumulatory litowo-jonowe stosowane do zasilania samochodów elektrycznych. Na podstawie uzyskanych wyników badań ustalono kierunek dalszych badań w zakresie bezpieczeństwa pożarowego akumulatorów litowo-jonowych i samochodowych.
Metodologia: Praca została oparta na analizie badań naukowców m.in. z USA i Chin, których wyniki zostały przedstawione w różnych czasopismach naukowych o zasięgu międzynarodowym, a także w materiałach konferencyjnych o zasięgu krajowym.
Wyniki: Analiza literatury wskazuje, że badania w zakresie bezpieczeństwa pożarowego akumulatorów litowo-jonowych prowadzone są na całym świecie, co jest podyktowane ciągłym rozwojem tego typu urządzeń. Uzyskane wyniki badań wskazują, że pojedyncza bateria litowo-jonowa może wytworzyć od 6 do 10 kW energii i dużą ilość niebezpiecznych produktów spalania, zwłaszcza HF, POF3. Ponadto przedstawione wyniki badań jednoznacznie potwierdzają, że ilość energii uwalnianej przez baterię litowo-jonową zależy bezpośrednio od stopnia jej naładowania. Opierając się na wynikach badań w pełnej skali, średnia ilość wody potrzebnej do ugaszenia palącej się baterii samochodu elektrycznego waha się od 2500 do 6000 litrów. Tak duże zapotrzebowanie w wodę może powodować, że do ugaszenia takiego pożaru nie wystarczy tylko jeden pojazd pożarniczy. Ilość promieniowania cieplnego w odległości półtora metra od modelu płonącego samochodu z elementami wykończeniowymi waha się od 8,1 do 11,8 kW/m2. Badania laboratoryjne wody użytej do gaszenia samochodu wykazały obecność w niej chlorowodoru (HCl) oraz fluorowodoru (HF) w stężeniach odpowiednio dwu- trzykrotnie oraz stokrotnie wyższych niż normalne. W próbkach wody nie znaleziono żadnych innych substancji toksycznych lub korozyjnych.
Wnioski: Konieczne jest prowadzenie dalszych prac koncentrujących się na bezpieczeństwie pożarowym w odniesieniu do baterii akumulatorowych pojazdów elektrycznych. Z wykonanej analizy tematu wynika, że istnieje konieczność prowadzenia badań w makroskali w celu określenia najlepszych sposobów gaszenia pożarów baterii akumulatorowych pojazdów elektrycznych. Dodatkowo niezbędne jest przeprowadzenie analizy możliwych do wystąpienia zagrożeń oraz opracowanie optymalnego sposobu gaszenia, a także określenie najskuteczniejszego środka gaśniczego, który może zostać do tego celu użyty. Istotne jest również opracowanie modelu matematycznego akumulatorów litowo-jonowych, który uwzględniać powinien kształt geometryczny baterii akumulatorowej oraz jej skład chemiczny.
Słowa kluczowe: bateria litowo-jonowa, akumulator samochodu elektrycznego, zagrożenie pożarowe samochodu elektrycznego, gaszenie pojazdów elektrycznych
Typ artykułu: artykuł przeglądowy