DTU-forsker: Derfor bliver lithium-ion-batterier brandfarlige
more_vert
close

Få de daglige nyheder fra Version2 og Ingeniøren. Læs mere om nyhedsbrevene her.

close
Ved at tilmelde dig accepterer du vores Brugerbetingelser, og du accepterer, at Teknologiens Mediehus og IDA-gruppen lejlighedsvis kan kontakte dig om arrangementer, analyser, nyheder, job og tilbud m.m. via telefon og e-mail. I nyhedsbreve, e-mails fra Teknologiens Mediehus kan der forefindes markedsføring fra samarbejdspartnere.

DTU-forsker: Derfor bliver lithium-ion-batterier brandfarlige

Boeings 787 Dreamliner, der nu er groundet, er det første kommercielle fly, som er elektrisk frem for hydraulisk, og som har lithium-ion-batterier. Batterierne er leveret af japanske GS Yuasa.

Et lignende batteri fra producenten Saft bliver allerede brugt i det amerikanske militærs F-35 Joint Strike Fighter og i f.eks. satellitter.

Læs også: Sodsværtet kammer kaster mistanken på Dreamliners lithiumbatterier

I Dreamlineren står de to batterier for motorstarten og fungerer som nødstrøm, og når der er brug for backup-kapacitet til motoren.

I forhold til nikkel-cadmium-batterier, som er brugt i andre kommercielle fly, så leverer lithium-ion-batteriet dobbelt så meget strøm fra samme størrelse. Desuden kan lithium-ion oplades 90 procent på bare 75 minutter, hævder GS Yuasa, som også reklamerer med at 'det robuste prismeformede forseglede batteri design kan modstå ekstreme driftsbetingelser.'

Men under de forkerte betingelser er et lithium-ion-batteri ganske farligt, fortæller seniorforsker Poul Norby, DTU Energikonvertering.

»Det er typisk spænding og temperatur, som er kritisk. Altså hvis man oplader batteriet til alt for høj spænding, kan man begynde at opvarme og dekomponere elektrolytten. Så kan det kortslutte, og det kan blive varmt derinde. Ligesådan hvis man går ned til alt for lave spænding. Det kan også ødelægge batteriet.«

Læs også: Farlige lithiumbatterier får USA til at grounde Dreamliner

Men de situationer er kendte og forsøges derfor at undgås ved brug af et batteristyringssystem, der sørger for, at batteriet opererer inden for sikre spændingsgrænser, og at temperaturen ikke kommer over 60-70 grader.

»Typisk sidder der mellem katoden og anoden en polymermembran, som er vædet med elektrolyt, så man kan presse batteriet sammen, uden at man kortslutter det,« forklarer Poul Norby.

Læs også: Dansk Dreamliner-kunde: Flyet har kun børnesygdomme

Han tilføjer, at man i dag indbygger membraner, der ud over at separere elektroderne i batteriet også fungerer som sikkerhedsmembraner, som lukker ned, hvis batteriet lokalt bliver meget varmt. Så undgår man reaktioner, hvor en lokal opvarmning løber løbsk.

Men sker det alligevel, at batteriet brænder, så er det svært at slukke. Poul Norby fortæller, at sand faktisk er det eneste, der rigtig batter i sådan en situation.

Dokumentation

Se GS Yuasas batteristyringssystem BHDU3924 til Dreamliner batteriet
GS Yuasas materiale sikkerhedsblad til batteriet

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

Spændende... Men hvilke brandhæmmende egenskaber besider lige netop sand, frem for eksempelvis vand ?? Med hensyn til at kvæle og køle ??

Ved godt at vand er ledende, men det er man vel lidt ligeglad med i sådan en situation.. og der er vel heller ikke tale om de vildt høje spændinger..!

Eller handler det om at vandet reagere med Lithiumet ?

Klaus Lund

  • 0
  • 0

Spændende... Men hvilke brandhæmmende egenskaber besider lige netop sand, frem for eksempelvis vand ?? Med hensyn til at kvæle og køle ??

Ved godt at vand er ledende, men det er man vel lidt ligeglad med i sådan en situation.. og der er vel heller ikke tale om de vildt høje spændinger..!

Eller handler det om at vandet reagere med Lithiumet ?

Klaus Lund

Lithium er et alkalimetal. Det oxideres af vand under frigørelse af brint, hvorefter brinten antændes. Vand vil kun forværre situationen.

Mvh. Peter

  • 0
  • 1

lifepo4 er f.eks ganske svære at få til at gå i brand. de holder til overopladning, kortslutning og gennemspydning af ledende metaller. selv i en brand har de svært ved at gå i brand.
den type ville jeg nok foretrække i noget så skrøbeligt som et fly selvom energitætheden er måske 35% lavere.
deres levetid er typisk også flere gange lænere og kan lade hurtigere. fuld opladning på 15 minutter er ikke unormalt.

desuden har jeg også det indtryk at mange f.eks laptop lithium celler har løst problemet med thermal runaway

  • 1
  • 0

Spændende... Men hvilke brandhæmmende egenskaber besider lige netop sand, frem for eksempelvis vand ?? Med hensyn til at kvæle og køle ??

Ved godt at vand er ledende, men det er man vel lidt ligeglad med i sådan en situation.. og der er vel heller ikke tale om de vildt høje spændinger..!

Eller handler det om at vandet reagere med Lithiumet ?

Klaus Lund

Jeg har engang brug et 2 cifret antal Kg salt (NaCl) til at køle en industri stegepande der havde kørt på max effekt (14 KW) i lidt for lang tid uden at stege noget.
Den var rødglødende, og jeg kunne godt regne ud at køling med vand ville resultere i en damp eksplosion.
Så vi brugte salt - det æder masser af varmeenergi før det smelter. Jeg gætter på at sand har samme egenskab.

  • 0
  • 0

Kan lige se det for mig at næste gang der er ild i lortet, så bliver flyet skubbet af banen, og der står 30 brandfolk og skovler jord på halen.. ;)

Klaus Lund

  • 0
  • 0

Hvis det ikke er muligt at fjerne brænd risikoen ved at bruge en anden teknologi kunne man i stedet sætte batterikasserne sådan at de kan falde ud af bunden af flyet ved brænd. Piloten kunne evt få en besked hvis batteriet kommer ud af dets normale driftsbetingelser altså inden at brænden bryder ud, så batteriet ikke bliver smider fx over en by.
Det er jo set før med flymotoere. De falder simpelhen af flyet hvis de fx taber et turbineblad og begynder at lave voldsomme vibrationer.

  • 0
  • 0

Jeg er sikker på at det meget lette produkt kaldet PERLITE også kan anvendes til at slukke en brand. Perlite er primært Si02 og lidt Al203, vejer kun ca. 100 kg/m3

  • 0
  • 0
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten