• Pożary aut elektrycznych i hybryd zdarzają się stosunkowo rzadko, ale kiedy już do nich dochodzi, mogą mieć bardzo gwałtowny przebieg
  • Wystarczy niewielka usterka pojedynczego ogniwa, żeby doszło do niestabilności termicznej całego akumulatora
  • W skrajnych przypadkach kończy się to gwałtownym samozapłonem lub wybuchem
  • Więcej takich informacji znajdziesz na stronie głównej Onet.pl

Dyżurny ochotniczej straży pożarnej w Felsbergu (Hesja, Niemcy), słysząc huk, pomyślał najpierw, że w sobotni, mroźny wieczór w lutym ktoś zabawia się fajerwerkami, które zostały mu jeszcze z Sylwestra. Kilka minut później siedział już w wozie strażackim jadąc do pilnego wezwania: „wybuch auta elektrycznego” – tak przynajmniej w wezwaniu sytuację opisali pasażerowie jadący wcześniej tym pojazdem. Najpierw miało dojść do potężnej eksplozji, której towarzyszył błękitny błysk. W wyniku wybuchu w aucie posypały się szyby, a pasażerowie (para, oboje w wieku 46 lat) zdołali wydostać się z auta, które w ciągu sekund stanęło w płomieniach. „Pasażerowie odnieśli jedynie lekkie obrażenia, mieli mnóstwo szczęścia” – relacjonował reporterom strażak. „Mogli tego nie przeżyć” – dodaje.

Spalony Volkswagen Golf GTE miał dopiero dwa dni

Spalony samochód to dwudniowy (!) VW Golf GTE, hybryda plug-in o przebiegu zaledwie 300 km! Nieszczęśliwy, odosobniony przypadek? Zapewne, ale i tak warto przeanalizować przyczyny. W przypadku aut z konwencjonalnym napędem spalinowym do pożarów dochodzi głównie wtedy, kiedy podzespoły się starzeją, albo w wyniku źle wykonanych napraw czy modyfikacji – tu spalił się samochód praktycznie nowy. Jakie mogły być przyczyny pożaru? Z dużą dozą prawdopodobieństwa był to przypadek zjawiska określanego jako "Thermal Runaway". W przypadku wydajnych akumulatorów litowo-jonowych składających się z połączonych, umieszczonych we wspólnej obudowie ogniw, ryzyko wystąpienia tego zjawiska jest naprawdę duże, a konstruktorzy na wiele sposobów starają się akumulatory przed nim zabezpieczyć. Nie zawsze skutecznie.

Volkswagen Golf GTE: akumulator trakcyjny hybrydy plug-in ma aż 13kWh pojemności Foto: Volkswagen
Volkswagen Golf GTE: akumulator trakcyjny hybrydy plug-in ma aż 13kWh pojemności

Thermal Runaway czyli niestabilność termiczna

Czym jest "Thermal Runaway" – czyli niestabilność termiczna to samonapędzająca się, niemal niemożliwa do zatrzymania "reakcja łańcuchowa". Gwoli wyjaśnienia – akumulatory trakcyjne w autach elektrycznych czy hybrydach plug-in to nie "pojedyncze" akumulatory, ale pakiety składające się z wielu ogniw. Wystarczy, że zawiedzie jeden z nich, żeby doszło do katastrofy. Bezpośrednią przyczyną inicjującą zjawisko może być zwarcie w ogniwie, uszkodzenie mechaniczne, ale też nieodpowiedni prąd ładowania czy nadmierny, choćby punktowy wzrost temperatury. Mogą to być też pozornie błahe wady produkcyjne. Najpierw dochodzi do uszkodzenia separatora, przez co jeszcze bardziej wzrasta temperatura, podgrzana katoda uwalnia tlen, który wchodzi w reakcję z elektrolitem, co przy coraz wyższej temperaturze nieuchronnie prowadzi do zapłonu baterii. Tyle, że ciepło uwolnione w w wyniku zapalenia lub eksplozji jednego ogniwa wyzwala niestabilność termiczną w ogniwach z nim sąsiadujących. Z każdym ułamkiem sekundy proces napędza się coraz bardziej.

Standardowe metody gaszenia, np. za pomocą gaśnicy czy piany gaśniczej nic tu nie dają – proces przebiega wewnątrz stosunkowo szczelnej obudowy, polewanie jej od zewnątrz może co najwyżej nieco spowolnić proces, ale go nie zatrzyma. To dlatego w wielu krajach straże pożarne inwestują np. w specjalne kadzie, w których tlące się lub po prostu poważnie uszkodzone auta elektryczne czy hybrydy z dużymi bateriami w razie poważnych wątpliwości co do stanu akumulatora, są w całości zatapiane w środku gaśniczym. Warto wiedzieć, że od uszkodzenia ogniwa, do wystąpienia ostrej niestabilności termicznej mija często wiele godzin, a czasem nawet dni. Rozbity „elektryk” może zapalić się np. dopiero dzień czy dwa po wypadku!

Producenci walczą z wadami produkcyjnymi akumulatorów

Wróćmy jednak do przyczyn pożarów akumulatorów w autach elektrycznych, a w szczególności do potencjalnie niebezpiecznych wad produkcyjnych – wielu producentów samochodów elektrycznych, m.in. BMW, Ford i Hyundai zmagało się z wadami fabrycznymi baterii. Pożary i akcje przywoławcze zdarzały się też w autach z koncernu Volkswagena. Niektóre Volkswageny e-Up i siostrzane modele Seata i Skody mają wymieniane akumulatory, bo według producenta, mogło dojść w nich do uszkodzenia ogniw na etapie montażu, w wyniku którego grozi uszkodzenie izolacji, a co za tym idzie, zwarcie.

Volkswagen czeka na wyniki badań

W kwestii spalonego, nowego Golfa GTE przedstawiciele koncernu poinformowali dziennikarzy Auto Bilda, że trwają analizy techniczne, które w razie potrzeby zakończą się wprowadzeniem odpowiednich działań zaradczych.

Jak twierdzą eksperci, problem może leżeć w samych ogniwach, ale bardziej prawdopodobne jest to, że błędy mogły zostać popełnione przy składaniu ogniw w pakiety – ten proces w większości przypadków nie jest jeszcze w pełni zautomatyzowany, więc ryzyko błędów ludzkich jest niemałe. Pod koniec 2020 roku z akcją naprawczą z powodu ryzyka zwarcia i pożaru baterii BMW musiało wezwać do serwisów tysiące aut – powód był pozornie błahy: zabrudzenia ogniw!

Z przecieków z firm zajmujących się recyclingiem akumulatorów do aut elektrycznych wynika, że niesprawne baterie, które do nich trafiają, nie zawsze pochodzą z wyeksploatowanych czy rozbitych aut – czasem wysyłane są wprost z taśm fabrycznych, bo nie przechodzą testów i końcowej kontroli technicznej.