Brannrisiko Litium-ion batterier

Brannsikkerhet i Li-Ion batterier

Det er en global overgang fra fossilt drivstoff til fornybare energikilder og en økende etterspørsel etter elektriske kjøretøy (EV og HEV) og energilagringssystemer medfører en økning i antall branner i Litium-ion batterier

Den betydelige brannrisikoen forbundet med elektriske kjøretøy og batterisystemer som drives av Litium-ion batterier er ikke allment forstått

Konsekvensen av «Thermal Runaway» i et Li-Ion batteri,  en ikke- reverserende kjedereaksjon inne i battericellen medfører ofte en svært hurtig brannutvikling og varmeforplantning mellom battericellene som kan resultere i store mengder svært giftig røyk som kan utgjøre en eksplosjonsfare og være en trussel for mennesker og miljø

 Å slukke brann i et Li-Ion batteri viser seg å være vanskelig da batteriet i seg selv har alle elementer (oksygen, varme og brennbart materiale) for å opprettholde sitt eget brannforløp 

Utfordringer med Li-Ion batterier

  • Svært hurtig temperaturøkning og kraftige branner
  • Kan brenne i «svært» lang tid
  • Får ikke slukket brann med slukkemidler (vann, pulver, gass osv.) 
  • Svært giftig røyk, kan utgjøre eksplosjonsfare
  • Generelt lite kunnskap og krav til brannsikkerhet for Li-ion batterier

Løsning

Utfordringene med Litium-ion batterier vil være tilnærmet lik for samtlige batterier i alt fra elektriske kjøretøy, båter, og store energilagringsstasjoner som medfører at løsningen også vil være den samme

Ved kortslutning i battericelle vil tidlig deteksjon med følsomme og intelligente røykdetektorer i avgassingsfasen «Off Gassing» fra batteriet med direkte strømkutt være essensielt, slik at batteriet ikke når temperaturer som fører til «Thermal Runaway», men vil klare å kjøle seg ned selv, da alle batterier skal ha en form for overtrykksventilering 

I tilfeller der en av cellene har gått inn i en «Thermal Runaway» vil kjøling av nærliggende battericeller og moduler være essensielt for å hindre videre propagering/ spredning i batterimodul/ pakke og deretter la ødelagt celle få brent seg ferdig i et kontrollert og «ventilert» miljø  

Et brannslukkesystem designet for batterier vil kunne gi en kjølende effekt og begrense spredningshastighet mellom cellene

Energilagringstasjoner

Et overvåknings og slukkesystem for batterisystemer til energi-lagringsstasjoner og mobile lade-containere
 
Som en løsning på utfordringer knyttet til brann i Li-Ion batterier, har Dafo Vehicle utviklet Li-IonFire™ -fire protection system
 
Systemet vil detektere batterisvikt og starte kjøling av batteriet med bruk av slukkevesken Forrex EV™ og dempe propagering/ brannutvikling mellom battericellene
 

Norgem har kompetansen

Vår produktsjef Sondre Zakariassen er utdannet branningeniør  med erfaring som brannmann og har kompetanse om utfordringene med Litium-Ion batterier og mulige løsninger. Sondre har i  2021/22 holdt flere foredrag om problematikken på konferanser og messer og er komitemedlem for «sekundærbatterier og energilagringssystemer» NK21

Med et tett samarbeid med Dafo Vehicle og deres produktutviklings- team og risikospesialister har vi løsninger og ekspertise innen fagfeltet 

Norgem bistår med løsninger og risikovurderinger for små batterisystemer til store energilagringsstasjoner og brenner for temaet

Ta kontakt med oss hvis dere har spørsmål om brannsikkerhet for Li-ion batterier