Ugens debat: Kan vi få elbilen til at slukke sig selv?

Den nylige brand i et parkeringshus i Stavanger involverede ikke i særlig grad elbiler. Men der er mange elbiler i Norge, så ikke desto mindre har branden affødt en livlig debat på ing.dk om, hvor galt det kan gå, hvis batteriet i en elbil bryder i brand – og hvad man kan gøre Illustration: Scanpix

Læs nogle af holdningerne her og resten under artiklen.

Jesper Thusgaard

I et parkeringshus vil det jo ikke (umiddelbart) være muligt at løfte en brændende elbil op i en container som den, beredskabet har købt. Så måske løsningen her (ud over at køle branden så meget, som man kan med vand) kunne være en form for mobilt enclosure ,man sætter om bilen, til den er holdt op med at være et problem. I øvrigt brænder benzin- og dieselbiler ifølge det norske svar på Beredskabsstyrelsen fire til fem gange så ofte som el­biler, hvis man justerer for størrelsen af bilparken.

Magnus Thomsen

Hvad med at smide et tæppe af det varmebestandige materiale Starlite hen over bilen? Afkøling kunne være mere effektiv, hvis man postede vand ind gennem dertil indrettede slanger. En elbil kunne også fødes med batteripakken svøbt ind i tæppet. Hvis der så gik ild i batteriet, kunne en alarm tilkalde redningsmandskab, som nu kunne komme nær bilen og tilslutte vandslanger til målrettet afkøling.

Jesper Thusgaard

I tidligere tråde er en lovpligtig ‘studs’ blevet foreslået, som ville tillade brandvæsenet at tilslutte vand under højt tryk direkte ned i batteribranden.

Michael Rigtrup

En del af grunden til varmen er tilstedeværelsen af elektricitet. Hvis den dumpes pga. faretruende tilstande, så falder risikoen for, at der sker yderligere skade. Det skete forleden med et fly, der dumpede brændstof pga. en faretruende situation – det samme kunne gøres med el.

Allan Olesen

Du mangler lige at redegøre for, hvordan du vil dumpe elektriciteten uden at generere den samme varme.

Mikael Ibsen

Hvad med runde sølvpapirsposer, hvor strømmen kan cirkulere, til den bliver træt ;-)

Jan Heisterberg

Har jeg mon overset et fagligt indlæg? På samme måde som sprængstof kræver en batteribrand ikke ilt. Derfor kan branden ikke kvæles. Den kan dæmpes ved køling, fordi det er en kemisk reaktion. Så de mulige løsninger begrænser sig vel til: Køling – måske skal der være et kølesystem omkring batterikassen. Inddæmning (hele bilen eller batterikassetten anbringes i egnet container). Byggeteknik med båse og vægge kunne indtænkes, hvad angår parkeringskældre.

Jan Nielsen

Det forekommer mig, at mange herinde har misforstået problemstillingen og tror, at det handler om en traditionel brand, som kræver ilt. Men udfordringen er at få borttransporteret 50 kWh varme (eller måske mere i fremtiden) i mindst samme tempo, som batteriets elektriske energi frigives. Det er i mine øjne en ret stor udfordring, selv om problemet næppe er stort på samfundsplan, fordi det sjældent forekommer. I p-huse og på færger kan jeg ikke se andre muligheder end ekstern, automatisk køling – læs: udvidet sprinkling. Jeg tvivler på, at det er realistisk at bygge en form for slukningssystem ind i bilerne.

Allan Olesen

Men hvad er konklusionen så? Har vi brug for brandslukningssystemer i elbiler?

Hans Jørgen Nielsen

Godt spørgsmål, for en del forholder sig åbenbart til problemstillingen ved at fortælle, at benzinbiler oftere bryder i brand – så derfor behøver man vist ikke at gøre noget ved brand i elbiler. Er det det, vi skal fortælle brandfolkene, som står med en brændende elbil?

Allan Olesen

Jeg kan jo vende den rundt: Hvis fossilbiler er mere brandfarlige end elbiler, hvorfor har man så ikke i løbet af de 100 år, fossilbilerne har eksisteret, insisteret på at bygge brandslukningssystemer ind i dem? Jeg synes, det virker underligt, at kravet først rører på sig, nu hvor vi er ved at skifte til en mere brandsikker biltype.

Jesper Thusgaard

Hvis der ikke er ild i batteriet, skal en elbil slukkes som en benzinbil. Men hvad er det for en opgave, vi bliver stillet? Spontane batteribrande er måske så sjældne, at det ikke kan betale sig at løse med en generel løsning.

Fortsæt gerne debatten under denne artikel.

sortSortér kommentarer
  • Ældste først
  • Nyeste først
  • Bedste først

...hvorfor dette her i det hele taget er et issue ?

I debatten blev det f.eks. fremhævet... * at brande i elbiler er sjældent forekommende * at vi "tilsyneladende" ikke har at gøre med "samme" lithium som vi alle har set eksplodere i fysiklokalerne (men bare en forbindelse som indehloder litium - jeg vil her påråbe mig min kemiske uvidenhed som fortæller mig at forbrænding er en kemisk proces som kan omdanne stoffers kemiske sammensætning)

...derfor undrer det mig meget at der er et specielt problem ved brand i et elektrisk køretøj - vi kan gøre som vi plejer: køle med vand og/eller hæmme tilgang af ilt med skum/pulver/vand).

Vi kan på samme måde kræve automatisk slukning i køretøjer med forbrændingsmotor - og i øvrigt også kræve aktiv køling af katalysatren efter stop da den alene er grund til mange bilbrande.

  • 7
  • 1

hæmme tilgang af ilt med skum/pulver/vand).

Hele problematikken er at en batteribrand ikke kan stopped ved at fjerne tilførslen af ilt. Batterierne har oxidatoren indbygget. Det er derfor vi har diskussionen.

(Det virker dog stadig lidt irrationelt at være bekymrede over nogle brande som er rimeligt stille og rolige, så man mest skal have nogen til at holde øje med dem et par dage indtil de brænder ud af sig selv.)

  • 7
  • 0

Hej Maciej

Det er ikke lithium der exploderer i fysiklaboratoriet. Det er brint blandet med luft der exploderer. Brinten dannes når lithium metal kommer i kontakt med vand, således:

2Li(s) + 2H₂O(l) → 2LiOH(aq) + H₂(g)

I lithium ion batteriet er der to lithium kilder. Lithiumionerne der transporteres mellem anoden og katoden. Og så det lithium der på de forskellige katodeforbindelser. Hvis de positive ladede lithiumioner reduceres til rent lithium metal reagerer dette med vand og danner brint ligeså godt som i fysiklaboratoriet. Hvis oxidationstrinnet for lithium på katoden er OT = 0 vil dette lithium også reagerer med vand.

Er der først dannet brint kan dette reagerer med grafitanoden og elektrolyt væsken (f.eks. ethylenkarbonat) og danne en lang række organiske forbindelser herunder kulbrinter. Brint kan måske også dannes ved elektrolyse af vand (der er strøm nok tilstede i batteriet).

Det er brintdannelsen der komplicerer en lithium ion batteri brand mht. slukningsarbejdet. Så er der et kraftigt oxidationsmiddel tilstede, i form af luftens oxygen og et endnu mere reaktivt reduktionsmiddel i form af brint. Og brinten dannes fordi der tilføres vand til slukningen.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 7
  • 0

Når der først er thermisk runaway i bilens batteripakke, er skaden sket. Skal bilen "selv" gøre noget aktivt, så må det være at forhindre at branden i det hele taget opstår, dvs. at bilen elektronisk skal gøre noget for at opdage at en potentiel farlig situation er under udvikling. På det tidspunkt kan bilens elektronik (muligvis) afværge at branden opstår.

Elbilers batterier består af mange mindre pakker, som kobles sammen til et stort energilager. Hver pakke består af et antal batterier (celler), og typisk overvåges temperaturudviklingen kun i hver pakker - ikke i hvert celle i pakken. Problemet er, at temperaturen i pakken godt kan ligge lavt selv om en enkelt battericelle er ved at nå en kritisk temperatur og et kritisk internt tryk.

Derfor skal bilbatterier kunne overvåges på enkelt celle niveau. Cellens interne temperatur OG tryk skal overvåges konstant 24 timer i døgnet året rundt. Hvis den kritiske grænse for tryk/temp nås, skal cellen kunne kobles ud af pakken, dvs. afbrydes elektrisk.

Hvis afbrydelsen ikke bringer tryk/temperatur ned (fordi den har passeret grænsen for thermisk runaway), skal der mere drastiske midler til: Hele pakken skal kobles ud, og der skal indledes en køling af pakken, f.eks. ved at energien i resten af batteriet sendes til kraftigte peltier elementer som så skal radiere varmen ud i luften omkring bilen.

Hvis peltier kølingen ikke giver den ønskede virkning, er man på den. Muligvis / forhåbentlig har man nogle minutter til fortsat at kunne reagere. Opstår problemet mens bilen er i drift, kan alarmer sørge for, at føreren kan (forsøge at) bringe bilens passagerer i sikkerhed og måske endda køre bilen til et sted hvor en (nu uafværgelig) brand gør mindst mulig skade.

Det negative ved denne løsning er: Batteripakkerne bliver mange gange dyrere end de er i dag. Specielt peltier elementer er kostbare, og den power elektronik der skal til er ogås bekostelig (måske ikke i stykpris pr. celle, men der er mange celler i et batteri). Men måske: Peltier kølingen kunne måske laves på en anden billigere måde, og elektronikken kunne gøres billigere ved at forsimple funktionen.

Så nej, man kan ikke få elbiler til at slukke sig selv, men man kan gøre meget mere aktivt i bilen for at undgå at brand i batteriet opstår.

  • 2
  • 1

Ved ikke om det er muligt at sektionere batterierne i mindre pakker adskildt af en form for brandvægge, så branden kunne begrænses til et mindre område, til den sektion, hvor branden startede.

  • 0
  • 0

Ved ikke om det er muligt at sektionere batterierne i mindre pakker adskildt af en form for brandvægge

Billedet i den oprindelige artikel kommer fra denne artikel: https://www.cnbc.com/2013/10/04/elon-musks...

hvor der står: A fire caused by the impact began in the front battery module – the battery pack has a total of 16 modules – but was contained to the front section of the car by internal firewalls within the pack.

Bemærk dog at det er en batteribrand som følge af en ulykke og ikke en spontan brand.

  • 3
  • 0

Det er ikke lithium der exploderer i fysiklaboratoriet. Det er brint blandet med luft der exploderer. Brinten dannes når lithium metal kommer i kontakt med vand, således:

2Li(s) + 2H₂O(l) → 2LiOH(aq) + H₂(g)

Se den del af forklaringen fik vi aldrig - hverken i folkeskolen eller i gymnasiet, det var meget fokuseret på at Lithium eksploderer. Mange tak.

For lige at forstå resten: hvad antænder herligheden ? Jeg går ud fra at batteriet som sådan er stabilt når det er uskadt så den nemmeste måde er vel at forhindre antændelsen i stedet for at slukke noget som per definition er uslukkeligt.

  • 1
  • 0

Det er rart at se de gode indlæg om dette emne. Her er markante ide’er og her er forklaringer og her er korrektioner på forståelse. Det er jo netop denne form for vidensdeling der gør det spændende at følge med. Der skal nok komme et par løsninger som bliver anvendt en dag. ?

  • 0
  • 0

For lige at forstå resten: hvad antænder herligheden ? Jeg går ud fra at batteriet som sådan er stabilt når det er uskadt så den nemmeste måde er vel at forhindre antændelsen i stedet for at slukke noget som per definition er uslukkeligt.

Brand i batteriet skyldes normalt kraftig ydre påvirkning, men batteriet er normalt så godt beskyttet af kraftige plader over og under batteriet. De plader gør det samtidigt svært at køle batteri cellerne i tilfælde af at brand i batteriet. Det eneste man kan gøre er at køle bunden inden i bilen og køle bundpladen under bilen. Hvis brandvæsenet kunne køle direkte på cellerne, ville det være noget lettere at slukke branden.

Så brandvæsenet burde have en plade på hjul med rør og dyser, som så kan tilsluttes en brandslange og derved kunne køle bilens bundpladen.

Men hvor stor er chancen for at en elbil brænder?

Hvis man ser denne Wiki side, så er faren ikke særlig stor og en hel del mindre end ved køretøjer med forbrændingsmotor. https://en.wikipedia.org/wiki/Plug-in_elec...

Der er dog en del advarsler på siden, så man skal ikke tage dens oplysninger som 100% sande. Men når man ser at kun en Nissan Leaf er brændt siden salget startede i 2011 og ingen Renault Zoe, så må man ud fra det konkludere at faren er meget lille. Nissan Leaf var den mest solgte elbil indtil Tesla Model 3 overhalede den engang sidste år.

Salg af elbiler frem til og med 2018. https://en.wikipedia.org/wiki/Electric_car

I Tyskland regner de med 15.000 bilbrande årligt. 40.000 hvis man tager kortslutnings skader med hvor bilen ikke er brudt i brand, men har lavet større eller mindre skade på bilen.

Tysk indregistrerede køretøjer kører omkring 736 milliarder kilometer årligt. https://www.kba.de/DE/Statistik/Kraftverke...

Så det er faktisk ikke mange brande hvis man regner ud efter kilometer, så skal man køre mange kilometer for at ens bil rent statistiks brænder og de fleste af os vil ikke komme i nærheden af det kilometertal, for man skal køre omkring 45 millioner kilometer.

Hvis man tager denne tyske Wiki side, https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrzeugbrand så skulle risikoen for brand i en elbil være 20-40 gange mindre end ved køretøjer med forbrændingsmotor. De 40 gange kan man dog ikke stole på, da det tal bruger tal fra amerikanske motorvejs brande tilbage fra 2003-7 og antallet af brande på de amerikanske motorveje er faldet meget siden da. https://www.statista.com/statistics/377006... Tallene går fra 1980 til 2018 og i firserne var det en hel del flere køretøjs brande på de amerikanske motorveje. Så omkring 20 gange mindre risiko kommer bedre hen. Men generelt er data fra elbiler stadig så små at der er en vis usikkerhed om hvor præcise de er.

Elbiler kan selvfølgelig også brænde uden at der går ild i bilens batteri, ligesom køretøjer med forbrændingsmotor kan brænde uden at tanken eksploderer.

Vi burde vel egentlig have en fælles europæisk database med bilbrande, omfattende bilmærke og model samt brandårsagen og eventuelt døde og tilskadekomne, så kan man hurtigt se hvis et mærke eller en model pludselig får en større risiko for brand. Både for politi, brandvæsen og forsikringsselskaber, ville sådan en database vel være en god hjælp.

  • 1
  • 0

Lad skidtet brænde Hvis Jan Gintberg har ret i sin artikel lørdag den 25. januar, at infrastruktur er så ringe vedrørende opladning, så giver elbiler ingen mening.

Så lad lortet brænde. Der er ingen fremtid under nuværende forhold. Anders, Maling

  • 1
  • 8

Lad skidtet brænde Hvis Jan Gintberg har ret i sin artikel lørdag den 25. januar, at infrastruktur er så ringe vedrørende opladning, så giver elbiler ingen mening.

Så lad lortet brænde. Der er ingen fremtid under nuværende forhold.

Hvis folk havde haft samme indstilling dengang forbrændingsmotoren kom frem, så havde vi ikke haft biler idag. Vi byggede endda så meget infrastruktur til de fossile biler at vi har været nød til at reducere det til en fjerdedel af af hvad vi havde omkring 1970. Men der er åbenbart nogen der er bange for nye ting, men det går vel lige som med internettet og mobiltelefonen og mange andre nye ting der er kommet, når først det når en vis størrelse, så tager vi det alle som noget uundværligt.

  • 6
  • 0

Jeg kan fint følge argumentet at det virker urimeligt at diskuterer brand eliler når vi i mange år har levet med brændbare ICE biler. Men nu vi skal til at "opfinde" en ny biltype kunne vi slå et nyt brød op og undgå nogen af fortidens fadæser. Et andet forhold er også intrduktionen af selvkørende biler. Et sted jeg virkelig kunne se ideen i selvkørende biler er i parkeringshuse; hvis bilen selv kunne parkere kunne man undgå at folk skulle vandre rundt i skumle parkeringshuse i en krydsild mellem indkødsvogne, grædende børn, bakkende biler og voldsmænd. Endvidere kan man parkere biler meget tæt. Her er nøgleordet "tæt" som ikke rimer på brand.

Udover det så kommer min ide. Elbiler udstyres med et internt sprinkler system med dyser relevante steder og en standardiseret udvendig studs, som brandvæsenet kan koble sig på.

  • 0
  • 2

Jeg kan fint følge argumentet at det virker urimeligt at diskuterer brand eliler når vi i mange år har levet med brændbare ICE biler. Men nu vi skal til at "opfinde" en ny biltype kunne vi slå et nyt brød op og undgå nogen af fortidens fadæser.

Som det er nu, så er kortslutninger nok en af de hyppigste årsager til en bilbrand, som selvfølgelig kan ske både under kørsel og når bilen er parkeret. Det kan selvfølgelig også ske i en elbil og skyldes hovedsageligt dårligt konstrueret kabelnet, eller sløset montering af kabelnettet. Men ved biler med forbrændingsmotor resulterer det ikke nødvendigvis med at brændstoftanken eksploderer, ligesom det ved en elbil ikke nødvendigvis vil resultere i at batteriet brænder, så mere sikkert konstrueret kabelnet og undgå sløset montering ville kunne hindre mange bilbrande. Nu er det så spændende om Tesla på Model Y har reduceret kabelnettet til omkring 300 meter ialt. Så er der sparet mange penge på ledninger og risikoen for fejlmontering vil også blive reduceret.

  • 2
  • 0

Udover det så kommer min ide. Elbiler udstyres med et internt sprinkler system med dyser relevante steder og en standardiseret udvendig studs, som brandvæsenet kan koble sig på.

Jf. Peter Vind Hansens meget udførlige forklaring kan vi ikke bare øse vand på - det hjælper meget lidt og kan potentielt skade en hel del. Vi kan evt. sørge for at den indbyggede køling kan kobles på ekstern forsyning (som brandvæsnet kommer med) og i øvrigt sørge for at køling starter hvis batteriet bliver varmt også når bilen ellers er slukket.

Løsningen er, i min optik, ikke at slukke men sørge for at batteriet ikke antænder.

  • 3
  • 0

Løsningen er, i min optik, ikke at slukke men sørge for at batteriet ikke antænder.

Nu er risikoen for at batteriet antænder allerede meget lille, også selvom bilen udbrænder totalt, så kan batteriet godt være uskadedet. På mig virker det som om man prøver at gøre en myg til en flok vilde elefanter. Samtidig vil fremtidige generationer af batterier nok også mindske risikoen yderligere, da det helt klart er en god konkurrence parameter sammen med selvfølgelig Wh pr kilo og temperatur område hvor batteriet virker uden alt for meget tab. Over de kommende år vil vi nok se mange nye og mere robuste og sikre batterier.

Det er vel lige som med de fossile køretøjer, de er også blevet meget sikre gennem årene og måske vil det gå hurtigere ved el køretøjer. Indtil videre ser jeg ingen grund til det hysteri omkring elbiler som nogle medier har kørt helt op på øverste niveau, udelukkende på grund af en brand i et parkeringshus hvor en fossil bil var skyld i branden og de elbiler der brændte, var det ikke batteriet der brændte.

  • 2
  • 0

Hvem er det der har økonomisk interasse i at probematiskere / udvikle spicial anlæg til bekæmpelse af batteri brande ?

Vel hovedsageligt dem der laver de ting og lykkes med at gøre ebil brande til et kæmpe problem.

Mærkeligt nok kan man ikke finde nogen statistik over bilbrande i Danmark og dermed selvfølgelig heller ikke på brande i elbiler, men det kunne da være interessant hvor mange elbils brande beredskab øst har været ude til og hvor ofte batteriet er brændt.

  • 4
  • 0

fysiklokalerne (men bare en forbindelse som indehloder litium - jeg vil her påråbe mig min kemiske uvidenhed som fortæller mig at forbrænding er en kemisk proces som kan omdanne stoffers kemiske sammensætning)

@Maciej det er korrekt at lithium ikke eksploderer ved kontakten med ilt, men ligesom ved både natrium og kalium sker der en elsplosin, hvis disse stoffer får kontakt med vand pga dannelsen af knaldgas. Derfolr vil slukning med vand hjælpe lige så godt som at bekæmpe ildebrand ved at pøse benzin på bålet. Man havde samme problem med natriumkølede atomreaktorer, de såkaldte formeringsreaktorer, der var natriumkølede, de sprang i luften hvis der gik hul i natriumledningerne. Løsningen må være at indkaple lithiumbatterierne i en gastæt metalkasse, alternativt at skifte til en benzindreven bil (!). Det var som bekendt Storm P., der opfandt den elektriske bil. Den havde kun 1 ulempe, kørelængden svarede toil længden af ledningen til stikkontakten. Men havd med bringmotorer, hvor brinten er bundet i metalhydrider, den mest tætte form for opbevaring af brint?

  • 0
  • 6

Derfolr vil slukning med vand hjælpe lige så godt som at bekæmpe ildebrand ved at pøse benzin på bålet.

Battericeller er vandtætte og er desuden i kontakt med kølevæske i forvejen. Du kan ikke gøre så meget ved dem der allerede brænder, men de øvrige celler skal køles så ild ikke bredes. Til det formål bruger man vand.

Knaldgas har svært ved at blive formet i en eksisterende brand, eftersom at brinten vil brænde løbende som den bliver dannet.

  • 4
  • 0

Hvorfor opstår branden/overophedningen? Er det en kemisk fejl eller er det en mekanisk fejl?

Hvorfor spreder den sig fra celle til celle?

Hvad med styringskredsløbne?

Hvis batteriet er afladt, udgør det så stadigt en brandrisiko?

Kan man stadig trække strøm ud af et overophedet batteri/element?

Hvor mange celler består batteriet af, hvilke data har cellerne?

Hvordan er opbygningen?

Hvor mange fodboldbaner ligger der i sådanne et battere, hvor mange spillere er der på banen når branden bryder ud, og hvad siger publikum til brænden. og hvilket hold holder de med. ( der skulle også lidt gas på banen. )

Jeg savner en masse teknisk indsigt og data i problemstillingen. Hvis man ikke kender problemet, er det svært at løse det.

  • 0
  • 0

Hej Baldur Under de givne betingelser (rigelig energi, temperatur, mangel på luft) reagerer den dannede brint tilsyneladende med grafitanoden og/eller elektrolytvæsken inden den når at blive blandet med luft.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 0
  • 0

Misforstået kritik. Jeg er klar over, at denne tråd IKKE omhandler infrastrukturen til elbiler. Men f. eks. skriver Jan Gintberg i Politiken 25/1: Clever har visse steder lavet et samarbejde med firmaet E.ON om at opstille nogle standere, som begge virksomheders abonnenter skal kunne lade fra. E.ON har samtidig sine egne standere med eget abonnement, som os fra Clever ikke må lade fra. Derudover har firmaet Ionity sit eget abonnement, så hvis du er en hyppig bruger af vejnettet og en af dem, der hylder, at vi fik bygget Storebæltsforbindelsen, ender du nemt med en håndfuld ladekort og opladebrikker med et samlet budget på, hvad det vil koste at rive Stigsnæsværket ned.

Fælles for dem alle er, at du ikke umiddelbart kan købe strøm hos de andre uden en aftale. (Citat slut)

....Og før vi har en gennemtænk og måske politisk styret ensartethed, så får vi ikke nogen stor udbredelse af elbiler. Og der er uomtvisteligt mange KLOGE personer, som gør alt for at minimere brand i relation til elbiler.

  • 0
  • 0

Søges: Lidt belysning ( På banen ) om sagen

Det er super relevante spørgsmål alle sammen. Lad mig prøve at bidrage med svar. Min viden om batterier stammer primært fra mobiltelefoner og fra mobilbranchen, hvor jeg for en del år siden arbejdede med strømforsyninger. Jeg tager forbehold for, om mine svar er helt fyldestgørende / korrekte ...

Hvorfor opstår branden/overophedningen?

Branden er forårsaget af overophedning, og det er elektrolytten som brænder i første omgang (enten i gasform eller væske). Overophedning opstår hvis batteriet kortslutter (enten ved interne kemiske processer eller ved mekanisk påvirkning).

Er det en kemisk fejl eller er det en mekanisk fejl?

Begge dele. Af- op opladning kan - hvis man ikke følger ladekarakteristikkerne nøje, resulterer i, at batteriets kemi ændres. Sker det kan der dannes små tråde / krystaller af frit metal, som under uheldige omstændigheder kan skabe effektafgivelse inde i batteriet (da der opstår et spændingsfald over metallet, som derved udløser en effektafgivelse). Mekanisk påvirkning er naturligvis en endnu større udfordring, da man her er helt uden for kontrol af hvad der kan ske. Særligt to forhold er besværlige: Frost og asymetri i opladning. De fleste af denne type batterier kan ikke lades i frostvejr. En kold elektrolyt har andre egenskaber end de der er tiltænkt batteriet (navnlig under opladning). Asymetri opstår, når flere celler lades i parallel. Her vil små forskelle i cellernes indre modstand kunne betyde, at der afsættes forskellig effekt i cellerne.

Hvorfor spreder den sig fra celle til celle?

Det sker heldigvis sjældent / aldrig. "Spredning" sker først når det er gået galt, dvs. når varmeudviklingen fra en dårlig celle har manifesteret sig som ild (i cellen selv eller i omkringliggende materiale). Varmen kan få kemien i andre celler til at reagere, elektrolytten til at udvide sig, trykket i cellen til at stige, og sluttelig punkterer cellen, og sender en sky af brændbar elektrolyt i gasform ud i et i forvejen antændt miljø.

Hvad med styringskredsløbne?

Dem er der flere af. Primært styrer de: Opladningsstrøm, symmetri i ladningen, afladningskarakteristik, cut-off når batteriet er næsten afladet og fuldt opladet, temparetur kontrol, typisk køling via batteripakkens kølevæske, og opvarmning, når der lades i frost. Omfanget ef kredsløbene afhænger en del af batteriet størrelse.

Hvis batteriet er afladt, udgør det så stadigt en brandrisiko?

Nej og ja. Nej fordi det ikke har nogen betydning om det eventuelt kortsluttes - det vil ikke udløse en brand. Ja, fordi det, hvis det opvarmes af en brand, kan lukke den brandbare elektrolyt ud, dvs. kan føde ilden.

Kan man stadig trække strøm ud af et overophedet batteri/element?

Ja, det kan man. Gøres det opvarmes batteriet endnu mere, og den thermiske run-away accelereres. Når cellen punkterer og elektrolytten forlader cellen, falder spændingen til nul, og resten af energien afgives kemisk, dvs. som varme i branden.

Hvor mange celler består batteriet af, hvilke data har cellerne?

Det afhænger fuldstændig af hviklen bil batteriet sidder i, dvs. hvilken driftsspænding der skal leveres, effekt, opladningsmuligheder osv.

Hvordan er opbygningen?

Det afhænger også af hvordan det skal bruges. Typisk samles celler i pakker som giver fra 12 til omkring 100 Volt. Pakkerne stakkes så man når den nominelle driftsspænding. Ladningen sker typisk på pakkerne - så man ikke skal konvertere til højspænding for at lade.

Jeg savner en masse teknisk indsigt og data i problemstillingen. Hvis man ikke kender problemet, er det svært at løse det.

Helt enig, og jeg skal ikke påstå at mine forklaringer er fyldestgørende - de kan nok kun højest løfte en flig af en problemstilling som er svær og dyr at løse, og hvor det er vanskeligt at forsvare de ekstra omksotninger som opstår på både økonomi og vægt, fordi batterifejl er så forholdsvis sjældne. Jeg er dog sikker på, at man - når man udvikler fremtidens batterier - vil tage mange af disse forhold i betragtning, så vi bliver fri for nogle af de mest ubehagelige effetker.

  • 1
  • 0

Mærkeligt nok kan man ikke finde nogen statistik over bilbrande i Danmark og dermed selvfølgelig heller ikke på brande i elbiler, men det kunne da være interessant hvor mange elbils brande beredskab øst har været ude til og hvor ofte batteriet er brændt.

Meget kort statistik (over denne weekend): * en totalt udbrendt McLaren i Odense - den brændte så hurtigt at det blev betegnet "eksplosionsagtigt" * ingen udbrændte el biler

Episoden i Odense bringer så næste spørgsmål frem: burde man ikke forbyde biler i kulfiber de er jo øjensynligt selvkørende brandbomber ?

  • 5
  • 1

Folkeskolen har i mange år haft et konstant underskud af uddannede kemilærere. Mine elever har dog fået undervisning i, at både natrium og lithium reagerer kraftigt med vand; understøttet af demonstrationer i en sprængkasse! Et stk. reagensglas, halvt fyldt med vand og en stump filtrerpapir på vandfladen. Heri lader man et lille stykke natrium falde. Klumpen kan pga. filtrerpapiret ikke futte rundt på vandfladen og kommer derfor i brand. Et større reagensglas er anbragt omvendt ovenpå og opsamler den udviklede brint, som antændes af flammen fra natriummet og brænder af, en ny opsamling går automatisk i gang, og man har et system af gentagne småeksplosioner, til alt natrium er omdannet. Det tager et minuts tid med en halv ærts stor klump Na. Det er et forsøg, der huskes (og i parentes bemærket: Udføres kun af læreren!).

  • 0
  • 0

Fandt dette interessante dokument fra the German Solar Industry Association. Her er en meget grundig gennemgang af mange forskellige aspekter ifm. Li-ion teknologi. Specielt figuren og forklaringen i afsnit 4.3 er interessant, lige som afsnit 6 som omfatter et Catalogue of safety objectives er meget relevant .... også selv om dokumentet som udgangspunkt er rettet mod husstandsbatterier.

https://www.batterietechnikum.kit.edu/down...

Dokumentet er på engelsk.

  • 0
  • 0

Hej Søren

Husk lakmuspapir der bliver blåt i basisk væske. Dette viser at natrium omdannes til natriumhydroxid.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 0
  • 0

Battericeller er vandtætte og er desuden i kontakt med kølevæske i forvejen. Du kan ikke gøre så meget ved dem der allerede brænder, men de øvrige celler skal køles så ild ikke bredes. Til det formål bruger man vand.

@Baldur, det er jeg enig i, men jeg synes det ville være en god ide at sikre sig imod at batteriet sender indholdet ud i luften i tilfælde af, at der opstår brand! Så opnår man desuden, at lithium kommer i kontakt med vanddamp og ilt.

  • 0
  • 2

det er jeg enig i, men jeg synes det ville være en god ide at sikre sig imod at batteriet sender indholdet ud i luften i tilfælde af, at der opstår brand! Så opnår man desuden, at lithium kommer i kontakt med vanddamp og ilt.

Skulle vi ikke først finde ud af hvor stor chancen for brand i lithium batteriet er?

Det burde egentlig være let nok for en journalist her på Ingeniøren at finde ud af.

Hvor mange bilbrande har vi? Hvor mange af dem var plugin hybrider og hvor mange var rene elbiler.

I hvor mange tilfælde brændte lithum batteriet i i henholdsvis PHEVer og i BEVer

Hvor hyppig er der brand i PHEVer og BEVer i forhold til biler med forbrændingsmotor.

Lad os få tal og fakta på bordet, så kan vi eventuelt begynde at tale om diverse tiltag, men uden tal og fakta, så er det hele en hysterisk debat, hvor en bagatel måske bliver blæst op til et kæmpe problem, for hvad hvis det kun er 5% af alle brande i elbiler, hvor der er brand i batteriet og elbiler tilmed brænder sjældnere i forhold til biler med forbrændingsmotor. Tal og fakta tak.

  • 1
  • 0

Hej Maciej og Søren En kemilærer fortalte mig engang at når man skulle skille sig af med overskydende natrium kunne man lade natrium reagerer med ethanol. Der sker en tilsvarende proces som ved reaktion med vand bare mindre voldsom. Dvs. der dannes brint og en opløsning af natriumethanolat.

I relation til lithium ion batteribrand er problemet elektrolyt ”væsken”. Ethylenkarbonat tilhører den kemisk stofgruppe estere. Estere er forbindelser mellem alkoholer og en syre, i dette tilfælde en forbindelse af ethylenglycol og kulsyre (eller rettere kulsyreanhydrid, CO₂). Esteren dannes ved reaktion mellem en alkohol og syre under fraspaltning af vand.

Termisk runaway kan skyldes at lithium reagerer med elektrolyt væsken. Ester bindingen brydes og der dannes et lithium salt af alkoholen (i den ene ende og et organometal i den anden ende af den korte carbon kæde) samtidig med der frigives CO₂(g). Netto er der to elektroner fra de to lithium atomer i overskud. De to elektroner vil finde sammen med to lithiumioner, og endnu en reaktion vil forekomme. Der sker altså en slags kædereaktion. Når tryk og temperatur er tilstrækkelige store går der hul på battericellen og der udbryder brand når luft får adgang til cellen.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 1
  • 0

Peter Vind en lithium brand er forholdsvis nem at slukke hvis man bruger det rigtige udstyr og kan sprøjte direkte på cellerne der er i brand. Det kan klares med en håndslukker at slukke en lille brand, men derfor er det da ingen der forlanger at vi skal gå rundt med sådan en håndslukker eller have en derhjemme i tilfælde af brand i en af vores ting der bruger lithium batterier.

Det handler sig om envandbaseret tilsætning til vand og kan også bruges fra vandvognen på en brandbil hvor man kan regulere mængden af stoffet det blandes i afhængig af hvilken brand det er. Skulle give en væsentlig bedre køling end rent "Lithium-Ionen Batterien im Vergleich zu Schaum & Pulver mit F-500 EA löschen | KIWA Niederlande" https://youtu.be/jty0Wh9zk1A

Men skulle vi ikke først få svar på nogle af de spørgsmål jeg har lige oppe over inden vi gribes af ren hysteri, for med den hysteri der er om brændende elbiler og lithium batterier, så burde vi egentlig alle som minimum have sådan en håndslukker derhjemme.

  • 1
  • 0

Hej Harry

F-500 indeholder bl.a, nogle specielle alkoholer der giver en mere kontrolleret reaktion med lithium. Samtidig sker der en slags forsæbning af dels af elektrolyt esteren og dels af kemikalierne i slukningsmidlet. Reaktionsproduktet eller sæben indkapsler tilsyneladende de brandbare komponenter så reaktionen går i stå. Et smart produkt der tilsyneladende virker.

Med venlig hilsen Peter Vind Hansen

  • 0
  • 0

BYD Blade-batteriet er utviklet for å være så sikkert som mulig

https://www.tu.no/artikler/byd-sjefen-vi-v...

" Ny batteriteknologi Bilen hevdes å ha topp moderne teknologi, blant annet BYDs nye Blade-batteri.

Blade ble lansert tidligere i vår, og er ifølge BYD utviklet for å være spesielt trygt. Det skal ikke være fare for såkalt «thermal runaway», som er en kjedereaksjon som kan føre til overoppheting og brann. "

Interessant udvikling - vil Ingeniøren skrive en artikel om teknikken?

  • 1
  • 1
Bidrag med din viden – log ind og deltag i debatten