Što je pregrijavanje?
Unutar svake litijske baterije u svakom telefonu, prijenosnom računalu i električnom automobilu nalazi se tvar koja će se zapaliti ako postane prevruća. Separator koji ga održava stabilnim tanji je od ljudske vlasi.
Svaki veći proizvođač baterija zna temperaturna ograničenja svojih ćelija. Panasonic, CATL, LG, Samsung SDI, SK On-svi su dizajnirani tako da ostanu ispod tih ograničenja. Ipak, požari se i dalje događaju, u garažama i parkiralištima te na teretnim brodovima koji prelaze Pacifik.
Do 2024. godine samo je CATL isporučio dovoljno ćelija za napajanje više od 7 milijuna električnih vozila, prema podacima tvrtke. Većina tih paketa nikada neće imati problema. Neki hoće.
"Ne možete testirati svaku stanicu", rekao je Venkat Srinivasan, direktor Argonne Collaborative Center for Energy Storage Science. "Testirate uzorke. Postavite tolerancije. Zatim se nadate da je vaš proizvodni proces dovoljno dosljedan."
Nalazi istraživanja požara u akumulatoru, često provedenih mjesecima nakon događaja, pokazuju da toplinski bijeg obično počinje s nečim malim. Čestica metalne kontaminacije. Nabor u premazu elektrode. Separator koji je jednog utorka popodne izašao malo pretanak na jednoj proizvodnoj liniji.
Samo jedna neispravna ćelija u paketu od 4000-broja u tipičnoj bateriji za EV-može zagrijati svoje susjede iznad njihove vlastite tolerancije. Reakcija se širi. Temperature se penju preko 600 stupnjeva. Čopor ispušta plamen.
Vidi također: General Motors Bolt EV opoziv, 2021. LG Energy Solution platio 1,9 milijardi dolara.
"Pronalazili smo dva kvara u istoj ćeliji", rekla je tada osoba upoznata s istragom. "Možda nijedno nije izazvalo požar. Oba zajedno jesu."
Ipak, regulatori nisu zahtijevali standardizirano ispitivanje toplinske zlouporabe u cijeloj industriji. Svaki proizvođač automobila, svaki dobavljač ćelija, postavlja unutarnja ograničenja. Ono što prolazi u jednoj tvrtki ne uspijeva u drugoj.
"Standardi su posvuda", rekla je Shirley Meng, profesorica na Pritzker školi molekularnog inženjerstva Sveučilišta u Chicagu. "Ne postoji globalni konsenzus o tome što se smatra dovoljno sigurnim."
Iz perspektive, čopor koji sjedi u parkiranom autu u Phoenixu može dosegnuti 50 stupnjeva Celzijevih prije nego što ga itko upali. U Dubaiju 60 stupnjeva. Ćelije su već tople prije nego što prostruji prvi amp.
I to su normalni uvjeti. Brzo punjenje dodaje više topline. Punjenje po hladnom-vremenu uzrokuje litijsku presvlaku, koja može skratiti ćeliju mjesecima kasnije. Oštećenja uslijed sudara možda se neće pojaviti u dijagnostičkim skeniranjima sve dok se nešto unutra već ne pomakne.
Uz tako male margine, sigurnost baterije gotovo u potpunosti ovisi o kvaliteti proizvodnje. Ćelija napravljena u novoj tvornici koja radi maksimalnom brzinom kako bi zadovoljila potražnju za električnim vozilima nije isto što i ćelija napravljena u zrelom pogonu s godinama usavršavanja procesa.
"Broj kvarova na milijun raste kada se brzo skalirate", rekao je Gene Berdichevsky, izvršni direktor tvrtke Sila Nanotechnologies i član originalnog tima za baterije Tesla Roadster. "To je samo stvarnost."
Da budemo sigurni, električna vozila se zapale po nižoj stopi nego benzinska vozila, po prijeđenoj milji. Nacionalni odbor za sigurnost prometa to je ponavljao. Kao i svaki proizvođač automobila.
Razlika je u tome što se dalje događa. Vatra od benzina gori dok ne nestane goriva. Baterijska vatra može ponovno buknuti danima kasnije ako ćelije duboko u paketu još uvijek drže napunjenost. Vatrogasci su naučili držati spaljena električna vozila pod nadzorom 48 sati. Neki su kupili transportne kontejnere za punjenje vodom.
"Ne možemo to samo ugasiti i otići", rekao je zapovjednik bataljuna u Bay Areau, opisujući nove protokole koje je njegov odjel usvojio 2023.
Neki su proizvođači napredovali brže od drugih. Tesla prati podatke na-ćelijskoj razini iz svakog paketa u svakom automobilu na cesti. BYD se uglavnom prebacio na litij-željezo-fosfatne ćelije, koje toleriraju više temperature prije raspadanja. CATL testira kemijske spojeve natrij-iona koji u potpunosti uklanjaju litij.
"Tehnologija se kreće", rekao je Srinivasan. "Kreće li se dovoljno brzo drugo je pitanje."
