Pożar akumulatora auta elektrycznego – jak do niego dochodzi i dlaczego tak trudno go ugasić?

Pożar akumulatora w samochodzie elektrycznym jest zjawiskiem niezwykle intensywnym. Jak do niego dochodzi, jak często palą się elektryki i jak je gasić? Tego dowiecie się z poniższego artykułu. 

Powszechnie uważa się, że elektryki, narażone na pożar akumulatora, znacznie częściej niż auta spalinowe stają w płomieniach. Ale wcale nie jest to prawdą. Prawdą jest z kolei to, iż o przypadkach ich spalenia jest zdecydowanie głośniej niż ma to miejsce, jeśli zapali się konwencjonalny samochód, zasilany benzyną lub olejem napędowym.

Dobitnie świadczą o tym dane dotyczące aut Tesli. Według amerykańskiego National Fire Protection Association (Krajowe Stowarzyszenie Ochrony Przeciwpożarowej) i U.S. Department of Transportation (Departament Transportu) pojazdy tego wytwórcy w USA w latach 2012-2021 średnio ulegały przypadkom pożaru co 210 mln mil (TUTAJ przeczytasz o recyklingu akumulatorów)!

Co to oznacza? Że paliły się aż 10 razy rzadziej niż w przypadku średniej, która w Ameryce wynosi 19 mln mil. Przed popadnięciem w przesadną euforię należy jednak zwrócić uwagę na fakt, że większość Tesli jeżdżących po drogach to pojazdy znacznie młodsze niż wynosi średni wiek konwencjonalnych aut.

Tesla Model S po liftingu

Mimo tego trzeba pamiętać, że powyższe dane obejmują znacznie więcej niż samoczynne pożary samochodów. Wśród przyczyn wymienia się również „podpalenia i inne rzeczy niezwiązane z pojazdem”. Z tego względu średni dystans pomiędzy pożarami elektryków można by jeszcze wydłużyć.

Pożar akumulatora: jak do niego dochodzi?

Baterie litowo-jonowe są wszechobecne. Można je spotkać zarówno w smartfonach, elektrycznych golarkach, dronach, w domowych systemach magazynowania energii oraz w samochodach.

Akumulator litowo-jonowy składa się z wielu ogniw, ciasno upakowanych razem w wodoszczelnej, ognioodpornej obudowie. Kiedy pojedyncza komórka ulegnie awarii, bateria zamienia się praktycznie w niewielki materiał wybuchowy, który w ułamkach sekundy wytwarza ogromną ilość gazu i ciepła (do 650 stopni Celsjusza).

Dochodzi do egzotermicznej reakcji, zwanej „ucieczką termiczną”, która do podtrzymania nie wymaga tlenu z atmosfery. Ciepło uwalniane z każdej pojedynczej komórki jest przekazywane do sąsiednich komórek, powodując szybkie rozprzestrzenianie się pożaru.

Gdy pojedyncze ogniwo ulegnie awarii, niemożliwe jest zgaszenie go, ponieważ reakcja chemiczna wewnątrz zachodzi zbyt szybko. Jedynym sposobem na zatrzymanie niekontrolowanego wzrostu temperatury okazuje się bezpośrednie chłodzenie objętych pożarem ogniw.

Ma to na celu wyeliminowanie możliwości rozprzestrzenienia się ognia na kolejne ogniwa.

Metody gaszenia akumulatora litowo-jonowego

Podczas gdy niewielkie akumulatory litowo-jonowe można gasić konwencjonalnymi środkami, takimi jak polewanie dużą ilością wody, w przypadku baterii samochodowej sytuacja okazuje się znacznie bardziej skomplikowana.

Ba, potrzebne są specjalne środki zaradcze, o których piszemy poniżej (TUTAJ przeczytasz z kolei o ładowaniu akumulatora auta na prąd).

Piana gaśnicza

Piany gaśnicze tworzą coś w rodzaju koca, mającego stłumić ogień. Wiele z nich chłodzi obszar, na którym są rozpylone, pomagając wodzie w pochłanianiu ciepła. Niestety, doprowadzenie piany do uszkodzonych komórek akumulatora jest trudne, jeśli nie niemożliwe. Dlaczego? Ponieważ „ucieczka termiczna” ma miejsce wewnątrz wodoszczelnej i ognioodpornej obudowy.

Jeśli nawet by się udało doprowadzić pianę gaśniczą do środka baterii, spowodowałaby ona jedynie odcięcie dopływu tlenu do ognia. Tyle tylko, że ogniwo litowo-jonowe nie potrzebuje go do palenia się.

Gaśnica klasy D

Gaśnice klasy D zawierają proszek przeznaczony do gaszenia palnych metali. Mimo że akumulatory są nazywane litowo-jonowymi, nie zawierają stałego litu, co sprawia, że taka gaśnica okazuje się niezbyt skuteczna.

Tutaj znów pojawia się problem, wynikający ze stosowania ognioodpornej obudowy baterii.

Dysze do wsuwania pod pojazd

Są one zaprojektowane tak, aby można było je wsunąć pod pojazd i rozpylać wodę od dołu obudowy akumulatora. Ich zadaniem jest zatrzymywanie wzrostu temperatury wewnątrz baterii.

Niestety, aby dysze były skuteczne, potrzebna jest bardzo duża ilość stale dostępnej wody. Co więcej, musi ona dostawać się bezpośrednio do ogniw.

Koc gaśniczy

Koc gaśniczy jest tradycyjnie używany do tłumienia ognia, aby pozbawić go dostępu tlenu. Jak już wspomniano, akumulator litowo-jonowy pali się bez dostępu tlenu, więc próba zduszenia ognia za pomocą koca gaśniczego będzie nieskuteczna.

Jednak koce można wykorzystać do ochrony przed rozprzestrzenianiem się ognia. Trzeba jednak pamiętać, że podczas palenia akumulatora wydzielają się z niego szkodliwe i łatwopalne gazy, jak wodór czy fluorowodór, które mogą zostać „uwięzione” pod kocem.

Zdjęcie go może spowodować nagłe uwolnienie się gazów, doprowadzając w ten sposób do wybuchu. I jeszcze jedno: narażenie na fluorowodór powoduje trwałe uszkodzenie płuc i oczu.

Dysze przebijające

Są one przeznaczone do przebijania obudowy akumulatora w celu dostarczania do niego dużej ilości wody chłodzącej ogniwa. Niestety, jest to niebezpieczne rozwiązanie, które może narazić strażaka na porażenie prądem.

Istnieje również możliwość spowodowania awarii większej liczby ogniw baterii poprzez zmiażdżenie ich lub zwarcie elementów elektrycznych wewnątrz obudowy. Producenci aut elektrycznych ostrzegają przed próbami uzyskania dostępu do wnętrza baterii.

Problemem w stosowaniu tego rozwiązanie jest również fakt, że wielu wytwórców pojazdów na prąd wykorzystuje poprzeczne szyny czy ramy, przez które trudno się przebić. Dodatkowo wewnątrz niektórych obudów baterii znajduje się pianka poliuretanowa, co uniemożliwia przepływ wody.

Pożar akumulatora: niech się pali

Prawda jest taka, że nie ma prostego i skutecznego narzędzia do powstrzymania pożaru akumulatora w samochodzie elektrycznym. Choć najlepszą metodą jest bezpośrednie chłodzenie, problem polega na tym, że producenci samochodów nie zapewniają dostępu do wnętrza akumulatora.

Dlatego, jeśli obudowa nie została naruszona, najlepszym rozwiązaniem jest po prostu poczekanie aż bateria się wypali. Oczywiście, upewniając się, że ogień nie rozprzestrzeni się na pobliskie pojazdy, zarośla czy budynki. Powinno to zająć około 1 godziny (TUTAJ dowiesz się, jak działa auto elektryczne).

Alternatywną metodą jest ciągłe „zrzucanie” wody na pojazdy przez 6 do 8 godzin. Trzeba jednak pamiętać, że z gaszeniem akumulatora bywa podobnie jak ze świeczkami urodzinowymi. Gdy wydaje się, że wszystkie zostały zdmuchnięte, niemal zawsze trafi się taka, która jeszcze się tli.

Zdarza się po prostu, że nawet po teoretycznym ugaszeniu pożaru baterii, po niedługiej chwili, dniu, tygodniu lub miesiącu czasem wybucha on ponownie.