Vollladen mit Risiko: Die verborgene Gefahr beim E-Auto
Seite 2: Brandverhalten von NMC- und LFP-Batterien
Die Studie untersuchte auch das Brandverhalten von NMC- und LFP-Batterien, den beiden am häufigsten verwendeten EV-Batterietypen.
Wir analysierten Daten aus 24 Studien, in denen Lithium-Ionen-Zellen gezündet wurden, um die Wärmefreisetzungsrate (HRR) über die Zeit zu messen – im Wesentlichen ein Maß dafür, wie schnell sie brennen.
Obwohl diese Tests wertvolle Informationen liefern, spiegeln sie das Verhalten einzelner Zellen wider. Brände in kompletten EV-Batteriepacks, die Tausende von Zellen enthalten, sind viel komplexer und beinhalten Kettenreaktionen und zusätzliche Energiefreisetzung aus dem Fahrzeug selbst.
Unsere Analyse zeigte jedoch deutliche Unterschiede im Brandverhalten von NMC- und LFP-Batterien mit zunehmender Kapazität. Bei niedrigen Kapazitäten haben NMC-Batterien eine relativ niedrige maximale HRR, aber bei höheren Kapazitäten steigt die HRR dramatisch an und überschreitet 100 kW..
Im Gegensatz dazu haben LFP-Batterien eine stabilere HRR, die allmählich ansteigt, ohne die extremen Werte von NMC zu erreichen.
Dies deutet darauf hin, dass NMC-Batterien bei höheren Kapazitäten ein höheres Brandrisiko aufweisen, was die Notwendigkeit unterstreicht, den Batterietyp und die Kapazität bei der Bewertung der Sicherheit von EVs zu berücksichtigen, insbesondere bei größeren Packs.
Neben dem Batterietyp und der Kapazität wurde in der Studie auch untersucht, ob der Ladezustand einer Batterie, der so genannte State of Charge (SoC), die im Brandfall freigesetzte Leistung beeinflusst.
Die Daten wurden in fünf Segmente unterteilt – Ladezustände von 0, 25, 50, 75 und 100 Prozent – und eine neue Kennzahl, kW pro Ah, wurde eingeführt, um die Wärmefreisetzungsrate (HRR) in Abhängigkeit von der Batteriekapazität zu berücksichtigen.
Die Ergebnisse waren eindeutig: Von 0 bis 75 Prozent Ladung blieb die Brandintensität stabil, aber bei voller Ladung stieg die Brandintensität auf 31 kW/Ah für LFP-Batterien und 38 kW/Ah für NMC-Batterien. Dieser Anstieg stimmt mit realen Vorfällen überein, da viele Brände während des Ladens von Fahrzeugen entstehen.
Dies unterstreicht die Bedeutung wirksamer Brandschutzsysteme an Ladestationen in Parkhäusern, insbesondere in Tiefgaragen, um die Risiken beim Laden von EVs, insbesondere mit hochkapazitiven NMC-Batterien, zu minimieren.
Sind Elektroautos sicher?
Die Antwort lautet ja, aber nur, wenn bestimmte Sicherheitsmaßnahmen befolgt werden. Systemische Maßnahmen wie fortschrittliche Brandschutzsysteme in öffentlichen Bereichen sind entscheidend, aber auch der einzelne EV-Besitzer spielt eine wichtige Rolle bei der Minimierung von Risiken.
Der Besitz eines Elektrofahrzeugs mit einer Heimladestation ist sehr bequem, aber es ist wichtig, die potenziellen Gefahren zu berücksichtigen.
Die Einhaltung der Herstellerempfehlungen, die regelmäßige Überprüfung des Batteriezustands und die Ausstattung der Garage mit Brandschutzausrüstung wie Feuerlöschern und Löschdecken können die Sicherheit deutlich erhöhen. Wenn wir diese vorbeugenden Maßnahmen ergreifen, können wir der Zukunft eines saubereren Verkehrs mit Zuversicht und Gelassenheit entgegensehen.
César Martín-Gómez ist Professor an der Universität von Navarra (Spanien) und war bei I&S Ingenieros (2000-2005), in der Architekturabteilung des Nationalen Zentrums für erneuerbare Energien (2005-2007) und als Leiter des Bereichs Anlagen und Energie bei Mangado & Asociados (2007-2009) für Projekte im Bereich Energieanlagen und -systeme verantwortlich.
Mohd Zahirasri Bin Mohd Tohir ist sehr aktiv im Bereich des Brandschutzingenieurwesens. Derzeit ist er als Postdoktorand an der Universidad de Navarra in Spanien tätig.
Victor Debeure ist Industrieingenieur beim IMT Nord Europe – Institut Mines-Télécom in Villeneuve-d'Ascq, Frankreich.
Dieser Text erschien zuerst auf The Conversation auf Englisch und unterliegt einer Creative-Commons-Lizenz.