Yüksek Kapasiteli EV Pilleri ve Yangın Riski

Elektrikli otomobillerde kullanılan yüksek kapasiteli (100 kW’ın üzerinde) piller, özellikle nikel-manganez-kobalt oksit katodu olan piller, daha yüksek yanma riski taşıyor. Bu durum, elektrikli otomobillerdeki yangınların endişe verici bir konu olmasına neden oluyor. Kimse yeni satın aldığı aracın alev alıp yanmasını istemez, çünkü bu tür olaylar insanlara zarar verebilir.

Uzmanlara göre, yangın riski taşıyan güçlü bir enerji depolama cihazının merkezinde bulunan lityum iyon pillerdir (LiB). Bu piller, özellikle katot olarak adlandırılan kısımda bulunan nikel-manganez-kobalt oksit (NMC) veya lityum demir fosfat (LFP) kullanımıyla dikkat çekiyor. NMC piller, daha uygun maliyetli olmalarına rağmen aşırı ısınmaya daha yatkın oldukları için ani yangınlara neden olabilirler.

Aşırı ısınma, genellikle aşırı şarj, hasar veya kusurlardan kaynaklanan sıcaklık artışına bağlı olarak meydana gelen tehlikeli bir reaksiyondur. Bu durum kontrol edilmezse, söndürülmesi zor yangınlara neden olabilir. Yangın riskini azaltmak için, gerçek zamanlı izleme, otomatik devre dışı bırakma özellikleri ve ayrı yangın izolasyon modülleri içeren yerleşik pil yönetim sistemleri (BMS) kullanılabilir.

ELEKTRİKLİ ARAÇLAR İÇİN AKÜ ÇEŞİTLERİ

Yapılan bir araştırmada, Avrupa, Asya ve Amerika’dan farklı marka ve modelleri kapsayan 100 elektrikli araç incelendi. Sonuçlar, araçların yaklaşık %90’ının NMC piller kullandığını gösteriyor. NMC pilleri tercih edilmesinin sebebi düşük üretim maliyeti olsa da, bu piller aşırı ısınmaya daha yatkındır ve bu da güvenlik endişelerini beraberinde getirir.

Pil ağırlık/verimlilik oranı, elektrikli araç üreticileri için önemli bir ölçümdür ve hangi tür pilin kullanılacağına karar vermede etkilidir. Ancak yapılan araştırmalar, NMC ve LFP pillerini karşılaştırmanın beklenmedik sonuçlar doğurduğunu gösteriyor. NMC piller, LFP pillerine göre sadece biraz daha ağırdır ve bu durum, özellikle yüksek yangın riski göz önüne alındığında NMC pillerinin avantajlarını sorgulatıyor.

YANGIN NEDENİ

Yapılan çalışmada, NMC ve LFP pillerinin yanma davranışları incelendi. Yapılan deneyler, lityum iyon hücrelerin zaman içindeki ısı salınım hızını ölçmek için analiz edildi. Araştırmacılar, bu deneylerin sadece tek hücre ile gerçekleştiğini belirtse de, bu verilerin elektrikli araçlardaki yangın riski hakkında önemli ipuçları verdiğini belirtiyor.

Analizler, özellikle kapasite arttıkça NMC ve LFP pilleri arasında belirgin farklılıklar olduğunu ortaya koyuyor. Daha yüksek kapasiteli NMC piller, daha büyük bir yangın riski taşırken, LFP pillerinde daha istikrarlı bir yanma davranışı gözlemlenir. Bu trend, elektrikli araçların güvenlik önlemlerinde pil tipi ve kapasitesinin dikkate alınması gerektiğini gösteriyor.

ŞARJ ETME VE YANGIN RİSKİ

Yapılan çalışmalarda, pil tipi ve kapasitesinin yanı sıra, pilin şarj seviyesinin de yangın sırasında açığa çıkan gücü etkileyip etkilemediği araştırıldı. Elde edilen verilere göre, pil şarj seviyesi arttıkça yangın gücünde de artış yaşandığı görüldü. Bu nedenle, özellikle yüksek kapasiteli NMC pillere sahip elektrikli araçların şarj edilirken dikkatli olunması ve yangın önleme sistemlerinin etkin bir şekilde kullanılması önem arz etmektedir.