W przypadku baterii czujnik wykrywa z wyprzedzeniem ryzyko pożaru
A co, jeśli bateria litowa mogłaby ostrzec przed niebezpieczeństwem jeszcze przed tym, jak zajdzie się ogniem? Właśnie to obiecuje nowy czujnik, zdolny do wykrywania par elektrolitu uciekających z komórki, gdy coś zaczyna szkodzić. Robi to zanim pojawią się płomienie, wykrywając bardzo niskie stężenia – zaledwie 10,42 mikrograma na centymetr sześcienny w testach przeprowadzonych w zamkniętym pomieszczeniu.
Technologia ta opiera się na ciągłym pomiarze pojemności elektrycznej bezpośrednio nad komórką. Badanie, opublikowane w Journal of Energy Storage, dokumentuje testy przeprowadzone na pojedynczej komórce, na symulowanym pakiecie baterii, a nawet w wnętrzu samochodu. Należy jednak pamiętać, że wciąż jesteśmy na etapie demonstracji eksperymentalnych. Nie chodzi o urządzenie gotowe do zainstalowania w samochodach elektrycznych dostępnych na rynku.
Co wykrywa czujnik pojemnościowy
Gdy bateria litowo-jonowa ulega przeładowaniu, ciekły elektrolit zaczyna parować, zanim komórka osiągnie krytyczny punkt ucieczki ciepła – zjawisko łańcuchowe, które może doprowadzić do pożaru lub eksplozji. Czujnik pojemnościowy wykrywa właśnie te pary, zmieniając swój sygnał elektryczny w ich obecności.
Czujnik wykrywa pary elektrolitu przed ucieczką ciepła, ale testy są jeszcze wstępne.
Zdjęcie: Motor1 Italia visual (z pomocą AI)
W testach laboratoryjnych badacze użyli baterii LiFePO4 o pojemności 100 Ah, jednej z najczęściej stosowanych chemii do zastosowań stacjonarnych oraz w różnych modelach samochodów elektrycznych. Odpowiedź czujnika nadeszła znacznie przed otwarciem zaworu bezpieczeństwa baterii, elementu, który aktywuje się, gdy ciśnienie wewnątrz rośnie zbyt mocno.
Jednak autorzy ostrożnie podchodzą do wywoływania nadmiernych oczekiwań: jak wynika z streszczenia, „obserwacje dotyczą pojedynczych zdarzeń, a nie średnich czasów reakcji czy uniwersalnych czasów ostrzegania”.
Czasy reakcji w testach baterii, pakietów i obudów
W testach pojedynczych baterii czujnik przewidywał otwarcie zaworu bezpieczeństwa z bardzo różnymi odstępami czasu: odpowiednio 1, 6, 4 i 13 sekund. Ta zmienność potwierdza, jak bardzo zjawisko to zależy od konkretnych warunków każdego testu, a nie od stałej zasady.
W teście przeprowadzonym na symulowanym pudełku z bateriami, czas od reakcji czujnika do maksymalnej temperatury powierzchni wynosił 229–312 sekund w obu próbach. Są to znacznie większe odstępy niż te zaobserwowane w izolowanej komórce, co wskazuje, że propagacja wewnętrzna wymaga więcej czasu, gdy zaangażowanych jest więcej elementów.
Najważniejszym testem dla praktycznego zastosowania jest jednak ten przeprowadzany w kabinie: tutaj reakcja czujnika poprzedziła widzialne zapłonienie o 202 sekundy, a maksymalna temperatura powierzchni o 218 sekund. Dla porównania, przegląd z 2026 roku wskazuje, że wewnętrzna propagacja ucieczki ciepła w dużych komórkach LFP może trwać około 78 sekund, co sprawia, że te odstępy są szczególnie istotne.
Czytaj także