Få et fagligt update på, hvad der er op og ned, når det gælder risikoen for brande i lithium-ion-batterier.
Af Thomas Krebs, direktør i SKAD og ingeniør
Debatten om flere elbiler på vejene, og også tunge køretøjer på el, præger de europæiske medier. For at skille tingene ad, så taler man om et køretøj og den enhed, der gemmer energien, så køretøjet kan køre. I de traditionelle køretøjer er det benzin- eller dieseltanken. I elkøretøjer er det lithium-ion batteriet.
Og så er vi ved det springende punkt – lithium-ion-batteriet.
I princippet er det ligegyldigt, om der er tale om et batteri i en mobiltelefon, i en håndskruemaskine, løbehjul, cykel eller i en bil – brandfaren er velkendt og kan forårsage betydelige skader.
Når man taler om et lithium-ion batteri til elbiler, så taler vi om spændinger fra 280 volt og helt op til 900 volt. De lavere spændinger findes typisk i hybrider, hvor spændinger fra 400-900 volt findes i rene elbiler.
Udfordringen, i forhold til stikkontakten i væggen, er, at der ikke er tale om AC (vekselstrøm), men DC (jævnstrøm). Kommer man i kontakt med AC, så har man 50 procent chance for at trække fingrene til sig, nemlig når strømmen bliver negativ. Taler vi derimod om DC, så ender en berøring med den visse død.
SOC – State of Charge
Man skal huske, at et elbilbatteri aldrig rigtigt er tomt for strøm, men altid indeholder et vist strømniveau, som kaldes for SOC – State of Charge. Jo højere SOC, desto farligere er batteriet – altså i forbindelse med brandfaren. Bilens angivelse af ladetilstand svarer typisk til 5-10 procent SOC.
Temperaturen stiger betydeligt i forhold til SOC i tilfælde af brand. Så derfor er det ikke uden betydning, hvor meget SOC batteriet har, når en skadet elbil læsses af på parkeringspladsen foran værkstedet.
Brandfaren – men hvorfor?
Årsagen til, at lithium-ion-batterier så nemt kan bryde i brand ved skade, findes i opbygningen af batteriet. Et stort lithium-ion batteri består af mange celler, som igen består af mange enkeltceller, der igen består af materiale, der former katoden og anoden, isoleret med et tyndt lag papir eller lignende.
I hver celle befinder der sig elektrolytandele med høj brandfare samt en oxygen (ilt) andel, der forsyner ilden med ilt.
Derfor er det ikke muligt at slukke et brændende lithium-ion-batteri med konventionelle slukningsmetoder, herunder vand. Vandet betyder kun afkøling af batteriet, så batteriets interne brand ikke spreder sig for hurtigt eller forårsage eksplosionsagtige brande, som vi har set dem.
Elbilen dyppes i vand ved batteribrand
Brænder en el- eller hybridbil, så er det væsentligt at konstatere, om batteriet også brænder. Gør det ikke det, så er der tale om en konventionel brand, som kan håndteres som en hvilken som helst anden bilbrand.
Men brænder batteriet, så er der kun en måde at begrænse branden på, nemlig at dyppe hele bilen ned i en dertil designet container, som SKAD medlemmet Jøni i Åbybro har udviklet. Lige nu findes der kun en af disse containere, der til dagligt står i Gentofte hos Beredskabet. Ved brand, så udrykker lastbilen med kran til uheldsstedet, der kan befindes sig mange kilometer væk. Beredskaberne har planlagt at anskaffe flere containere, men da disse ikke er billige, så tager det tid.
Jøni har også udviklet vandkølesystemer, der kan tilsluttes Beredskabets tankbiler, hvor vandet fordeles med højt tryk nedefra over hele batterioverfladen for at nedkøle batteriet ved brand. Disse systemer kan også finde anvendelse som permanent installation mange steder, hvor elkøretøjer håndteres.
En dyr fornøjelse
For os i SKAD er der ingen tvivl om, at det er en dyr fornøjelse at have at gøre med så store lithium-ion-batterier, der med stor sandsynlighed vil vokse yderligere i dimensioner, når de tunge køretøjer skal køre elektrisk. På en Tesla kan et batteri ved de store modeller veje godt et halvt ton ton, og vi forventer, at vægten tager til.
Det kræver, at værkstederne investerer i udstyr, plads og sikkerhed. Desuden skal man regne med betydelige omkostninger i forbindelse med både afhentning og transport af disse batterier, da batteritransport falder ind under EU’s farligt gods-direktiv og kræver særlige godkendelser.
SKAD kræver statsautorisation
At enhver må reparere og skrue på en trafikskadet el- eller hybridbil med 400-900 VDC, men samtidigtikke må montere et stik på 230 VAC i væggen i eget hus, anser vi for værende grotesk. Derfor har SKAD i flere år arbejdet på, at trafikskadede el- og hybridbiler kommer ind under Installationsbekendtgørelsen, som gælder alle elektriske installationer i en bygning. Som bekendt skal en elektriker være statsautoriseret, og det ønsker vi også skal gælde for trafikskadede el- og hybridbiler.
SKAD har allerede i 2016 afholdt de første elbilkurser for vores medlemmer, da det er vigtigt for SKAD, at medlems-værkstederne skal kunne forberede sig på det, der kommer. Og nu er vi her, og SKAD’s medlemmer er blevet forsynet med en masse materiale, formularer, specielt udviklede sikkerhedsskilte og rutiner for at sikre dem, når trafikskadede el- og hybridbiler skal håndteres.
Fordi kun en tåbe frygter ikke trafikskadede elbiler.
Bragt i AUTObranchen 05 2022