Varnost električnih vozil

Ob vedno bolj pogostejši uporabi različnih vrst in znamk električnih vozil, se verjetno vsi pogosto sprašujemo kako varna so ta vozila ob trkih, ali pri polnjenju baterij. Večkrat je bilo že omenjeno, da električna vozila v prometnih nesrečah zagorijo in da je tako vozilo zelo težko pogasiti. Za take posege na cestah morajo biti tudi primerno usposobljene tudi gasilske enote. Običajno uporabniki pomislimo na spontane samovžige, eksplozije in pregrevanje baterijskih sklopov kot eno najpomembnejših vprašanj varnosti električnih avtomobilov.

Tako kot pri avtomobilih z bencinskimi ali dizelskimi motorji je vzrok vžiga električnega ali hibridnega avtomobila največkrat okvara na električni napeljavi. To pomeni, da redko pride do požara zaradi (samo)vžiga litij-ionskih baterij oziroma modulov, v teh sicer precej redkih primerih pa so med vzroki največkrat fizične poškodbe baterijskih celic ali okvare stikal oziroma sistema za nadzor polnjenja.

Postopki gašenja

Gašenje električnih avtomobilov in tudi drugih vozil na alternativni pogon predstavlja določeno tveganje v primerjavi z gašenjem vozil na fosilna goriva. Tveganje predstavlja predvsem baterijski sklop, saj lahko v začetni fazi gašenja pride do reaktivnega plamena. Dostop do baterijskega sklopa v začetni fazi gorenja pogonske baterije je zaradi zaščitnega ohišja običajno onemogočen, baterija pa lahko zaradi kemijske sestave gori zelo dolgo časa. Da bi baterijski sklop zagorel, bi teoretično zadostovala že manjša poškodba ene od celic. Nastal bi kratek stik, zaradi katerega bi se celica segrela. To bi povzročilo segretje elektrolita na več sto stopinj Celzija, zaradi česar bi se segrele tudi sosednje celice, kar pa bi povzročilo verižno reakcijo.

Pri požaru električnih vozil nastanejo izredno visoke temperature, ki se povzpnejo tudi do 1.000 °C. Praktične izkušnje in raziskave so pokazale, da je za gašenje električnih vozil najboljše gasilno sredstvo voda, običajno v večjih količinah. Ko zagori električno vozilo, obstajata dva ločena možna vira požara, prvi vir je vozilo in drugi visokonapetostna baterija. Za dokončno gašenje električnih in baterijskih sklopov gasilci uporabljajo tudi posebne zabojnike, ki se napolnijo z vodo. Ker to ni vedno izvedljivo, zlasti pri gašenju v garažnih hišah, predorih in drugih lokacijah z oteženim dostopom, je treba zagotoviti varen prevoz vozila s kraja nesreče in shranjevanje že pogašenih električnih vozil. Za omejevanje širjenja požara, začetnih požarov in predvsem pri poškodovanih električnih vozilih, pri katerih lahko pozneje pride do požara na baterijskem sklopu, se uporabljajo tudi posebne ponjave. Ponjave pomagajo zadrževati plamene, dim in strupene hlape, dokler ni mogoča varna odstranitev vozila.

Požar na električnem vozilu gasilci zatirajo ne glede na vrsto pogona z vodo in peno, ogenj pa se »zaduši« s pomanjkanjem dovoda kisika. Če se vname pogonska baterija, so potrebni drugačni postopki. Sodobne litij-ionske baterije v primeru požara zaradi kemičnih reakcij v posameznih celicah same sproščajo kisik, kateri še naprej spodbuja gorenje. V najslabšem primeru pride do pojava, pri katerem se posamezne baterijske celice v baterijskem modulu zaradi nenehno naraščajočih temperatur med seboj vžgejo (pri temperaturah okoli 500 °C) in jih je mogoče le s težavo obvladati s klasičnim gašenjem ter z uporabo velike količine vode. Najpomembnejše je hlajenje celotnega baterijskega modula. Obstajata dve glavni skupni rešitvi: poplavljanje ohišja baterije od zunaj ali postavljanje celotnega vozila v posodo, napolnjeno z vodo.

V vodo potopljen avtomobil

Majhne možnosti za samovžig

Razvijajo se tudi varnostni sistemi, ki postajajo vse učinkovitejši. Zato so nevarnosti povezane z nastankom požara na električnih vozilih danes občutno manjše kot pred leti. Vžigi postajajo vse bolj redki in večinoma niso realna grožnja uporabnikom električnih avtomobilov ter drugim udeležencem v prometu. V električnih avtomobilih je večina baterijskih sklopov na mestih, ki med nesrečo niso dovzetna za zvijanje, deformacijo ali mečkanje. Večina proizvajalcev namešča baterijske sklope v aluminijasto zaščito, katera oteži prebitje posamezne celice in hkrati deluje kot dodatna zaščita pred požarom. Baterijske sklope nadzorujejo varnostni sistemi avtomobila in se lahko izklopijo. Vse več proizvajalcev uporablja sistem hlajenja s tekočino, s čimer je celoten sistem še varnejši. Požari na polnilnicah in baterijah

Z naraščanjem števila polnilnic za električna vozila se povečujejo tudi možnosti požarov na teh električnih napravah. Težava je tudi, da obstaja nevarnost eksplozije ob polnjenju litijevih baterij z velikim električnim tokom. Takrat temperatura v bateriji močno narašča, med polnjenjem pa nastane plin in poveča se notranji tlak v bateriji. Zato je z vidika varnosti veliko boljše počasno polnjenje z nižjo močjo. Obstaja tudi možnost širjenja požara na polnilnice od drugod, na primer z gorečega vozila na električni pogon ali zaradi posrednega oziroma neposrednega udara strele. Pri požaru ali poškodbi polnilnice vedno obstaja tveganje za električni udar, saj največkrat ni jasno, ali je električna napetost izklopljena. Baterije vozil so zasnovane tako, da učinkovito delujejo v temperaturnem razponu med +40 °C in -10 °C. Pri temperaturah nad +40 °C pride do prehitrega staranja in okvare baterij, v skrajnem primeru celo do požara ali eksplozije. Litij-ionske baterije so zaradi načina uporabe precej izpostavljene poškodbam in močna ohišja so njihov ključni sestavni del. Baterije imajo vgrajene protipožarne varovalke in vžigi baterij so redki, vendar imajo hude posledice. Vžigu ene baterijske celice sledi verižna reakcija drugih celic in razvije se lahko zelo močan ogenj, ki ga je težko pogasiti.

Število uporabnikov električnih vozil bo v bodoče vedno bolj naraščalo, saj bomo za čisto okolje morali narediti več kot smo do sedaj. Razvoj električnih in drugih alternativnih vozil bo predvidoma še precej napredoval. Tudi glede razvoja varnostnih sistemov bodo strokovnjaki zagotovo še vložili velika sredstva. Z odgovorno uporabo električnih vozil, pa bomo veliko naredili tudi bodoči uporabniki teh vozil.

Namestitev baterijskih sklopov