Що таке перегрів?
Усередині кожної літієвої батареї в кожному телефоні, ноутбуці та електромобілі є речовина, яка може спалахнути, якщо вона стане занадто гарячою. Сепаратор, який підтримує його стабільність, тонший за людську волосину.
Кожен великий виробник акумуляторів знає температурні межі своїх елементів. Panasonic, CATL, LG, Samsung SDI, SK On-усі вони розроблені таким чином, щоб залишатися нижче цих обмежень. Проте пожежі продовжують траплятися в гаражах і паркінгах, а також на вантажних суднах, що перетинають Тихий океан.
До 2024 року лише CATL поставила достатньо елементів для живлення понад 7 мільйонів електромобілів, згідно з документацією компанії. Більшість із цих упаковок ніколи не виникне проблем. Деякі будуть.
«Ви не можете протестувати кожну клітину», — сказав Венкат Срінівасан, директор Аргонського спільного центру науки про зберігання енергії. «Ви тестуєте зразки. Ви встановлюєте допуски. Тоді ви сподіваєтеся, що ваш виробничий процес є достатньо послідовним».
Висновки, отримані під час розслідування пожежі батареї, яке часто проводилося через кілька місяців після факту, показують, що теплова втеча зазвичай починається з чогось малого. Частинка металевого забруднення. Складка в покритті електрода. Сепаратор, який вийшов занадто тонким одного вівторка вдень на одній виробничій лінії.
Лише один несправний елемент у упаковці з 4000-кількості в типовій батареї електромобіля може нагріти своїх сусідів понад їхній власний допуск. Реакція поширюється. Температура піднімається вище 600 градусів. Зграя випускає вогонь.
Дивіться також: Відкликання General Motors Bolt EV, 2021. LG Energy Solution заплатила 1,9 мільярда доларів.
"Ми знаходили два дефекти в одній камері", - сказав тоді чоловік, знайомий з розслідуванням. «Жоден із них окремо міг не спричинити пожежу. Спричинили це обидва разом».
Тим не менш, регулятори не вимагали стандартизованих тестів на вплив тепла в усій галузі. Кожен автовиробник, кожен постачальник клітин встановлює внутрішні обмеження. Те, що проходить в одній компанії, не вдається в іншій.
«Стандарти повсюдні», — сказала Ширлі Менг, професор Прітцкерівської школи молекулярної інженерії Чиказького університету. «Немає глобального консенсусу щодо того, що вважається достатньо безпечним».
Для перспективи: зграя, яка сидить у припаркованій машині у Фініксі, може нагрітися до 50 градусів за Цельсієм, перш ніж її хтось увімкне. У Дубаї 60 градусів. Комірки вже нагріті до того, як потече перший підсилювач.
І це нормальні умови. Швидка зарядка додає більше тепла. Заряджання-в холодну погоду спричиняє літієве покриття, яке може закоротити елемент через кілька місяців. Пошкодження від аварії можуть не відображатися під час діагностичного сканування, доки щось усередині вже не зрушиться.
З такими малими запасами безпека батареї майже повністю залежить від якості виготовлення. Елемент, виготовлений на новому заводі, який працює на максимальній швидкості, щоб задовольнити попит на електромобілі, — це не те саме, що елемент, виготовлений на зрілому підприємстві з роками вдосконалення процесу.
«Колькість дефектів на мільйон зростає, коли ви швидко масштабуєтеся», — сказав Джин Бердічевскі, генеральний директор Sila Nanotechnologies і член оригінальної команди акумуляторів Tesla Roadster. «Це просто реальність».
Правда, електромобілі загоряються з меншою швидкістю, ніж бензинові автомобілі, на милю пробігу. Про це неодноразово заявляла Національна рада з безпеки на транспорті. Так само кожен автовиробник.
Різниця в тому, що відбувається далі. Бензиновий вогонь горить, поки не закінчиться паливо. Пожежа батареї може знову спалахнути через кілька днів, якщо елементи глибоко в упаковці все ще зберігають заряд. Пожежники навчилися тримати спалені електромобілі під наглядом протягом 48 годин. Деякі купили транспортні контейнери, щоб наповнити їх водою.
«Ми не можемо просто загасити це і піти», — сказав начальник батальйону в районі затоки, описуючи нові протоколи, прийняті його департаментом у 2023 році.
Деякі виробники просувалися швидше, ніж інші. Tesla відстежує дані-стільникового рівня з кожної пачки в кожному автомобілі на дорозі. BYD значною мірою перейшов на літій-залізо-фосфатні елементи, які витримують високі температури перед розкладанням. CATL випробовує хімію-іонів натрію, яка повністю виключає літій.
"Технології рухаються", - сказав Срінівасан. «Чи він рухається досить швидко, це інше питання».
