Por que os carros elétricos queimam, por que provavelmente é exagerado e como consertar –

Os EVs não são o flagelo que as manchetes sugerem, mas veja como garantir que eles não se tornem um.

As baterias de íon de lítio fazem duas coisas muito bem: alimentam uma ampla gama de dispositivos, desde minúsculos telefones Z Flip até enormes caminhões Tesla Semi, e queimam bem. Veja por que eles queimam, como manter isso em perspectiva e o que pode ser feito a respeito.

Uma fonte de energia perversa

As baterias de íon de lítio são bastante perversas: elas invadiram todos os cantos de nossas casas, bolsos e estradas, mas também são pequenos kits perfeitos para iniciar o fogo. A solução úmida dentro deles é altamente inflamável à temperatura ambiente, a parte interna da bateria chamada cátodo é uma fonte de oxigênio e, se as partes internas da bateria entrarem em contato de maneira inadequada, elas esquentam rapidamente o suficiente para incendiar toda a bagunça. Não é de admirar que a Federal Aviation Administration e as principais companhias de navegação tenham regras muito rígidas sobre o transporte deles.

Manchetes feias

O grande sucesso para a conscientização sobre o incêndio de íon de lítio foi o Samsung Galaxy Note 7, que foi banido de aviões comerciais em 2016. Qualquer incêndio de Tesla é um evento de manchete, principalmente porque Tesla é sempre um evento de manchete, mas os Chevy Bolts no ano passado foram assunto a um aviso da GM para estacioná-los do lado de fora e longe de outros carros enquanto a empresa solucionava um problema de incêndio na bateria. E agora as scooters e bicicletas elétricas estão ganhando as manchetes, já que alguns prédios com várias unidades as proíbem e o Conselho da Cidade de Nova York pondera novas regras que proibiriam o uso de baterias de íon de lítio de segunda mão, que muitas vezes acabam sendo usadas em produtos de design indiferente.

A Consumer Product Safety Commission documentou 25.000 relatórios de baterias de íon de lítio superaquecendo seriamente entre 2017 e 2021, sem incluir carros e outros veículos, que estão fora de seu alcance.

O que inicia um incêndio na bateria?

As baterias de íon de lítio normalmente queimam quando ocorre uma das quatro situações, de acordo com pesquisa da Administração de Segurança e Saúde Ocupacional:

Infelizmente, a maioria desses problemas está além do controle direto do usuário; Somente a prevenção de danos físicos é um fator que podemos prevenir ativamente como usuários finais.

Apagando carros em chamas

Bombeiros profissionais com quem conversei dizem que lidar com um EV em chamas é, na verdade, de baixa tecnologia: eles usam água suficiente (e geralmente muita) para conter o fogo geral, deixam a bateria queimar e mantêm o casco extinto do carro isoladas por dias para o caso de as células remanescentes reacenderem, o que não é inédito.

Existem cobertores de extinção de incêndios privados de oxigênio que são usados ​​em incêndios de carros, mas eles têm pouco efeito único em um incêndio de VE, já que a bateria está nas entranhas do carro e é uma fonte autossuficiente de oxigênio.

Vamos baixar a temperatura

Carros queimam o tempo todo — cerca de 500 vezes por dia nos EUA – e raramente são incêndios de carros elétricos. Além de serem onipresentes, os carros com motor a gasolina são kits de ignição por si só. Se os carros ainda não existissem e eu descrevesse a você uma visão de veículos com 20 galões de gasolina pendurados embaixo deles em um tanque de metal de parede fina exposto que fornece um sistema de encanamento de alta pressão serpenteando em torno de um motor que está centenas de graus quente, você me mandaria de volta para a escola de engenharia. Mas isso é exatamente o que nós dirigimos.

Os carros elétricos, por outro lado, possuem sofisticados sistemas de gerenciamento térmico que os carros a gasolina não têm equivalente em seu sistema de abastecimento de combustível. E os EVs estão nos primeiros dias de melhoria convulsiva desses sistemas, onde os carros com motor a gasolina viraram a maioria de suas pedras de segurança. Aposto que os VEs são mais seguros a médio e longo prazo.

O íon de lítio não é uma coisa

“Íon de lítio” é um nome abrangente que inclui combinações usando níquel, manganês, cobalto, alumínio, ferro e outros minerais e metais. Uma das mais interessantes é uma variante de íons de lítio chamada fosfato de ferro e lítio (LiFePo4). Um teste recente da FAA descobriu que esta formulação produz o menor aumento de temperatura dos tipos de íons de lítio durante a fuga térmica, além de ter menos propensão a inflamar as células adjacentes quando uma delas pega.

Convenientemente, as baterias de fosfato de ferro e lítio estão passando por um momento agora, com a Ford entre as montadoras que estão adotando a formulação porque também é boa em lidar com muitos ciclos de carga com pouca perda de capacidade e usa um material de núcleo que é mais barato, abundante e menos tóxico, tanto quimicamente quanto politicamente. A desvantagem das baterias de fosfato de ferro e lítio é que elas tendem a ser um pouco mais pesadas e têm menor densidade de energia do que algumas outras formulações, exigindo mais bateria para obter o mesmo alcance. Mas como a maioria de nós superestima muito a autonomia necessária em um carro elétrico, isso pode ser um ponto discutível.

O outro potencial avanço na segurança da bateria pode vir das baterias de estado sólido, que eliminam a maior parte ou toda a pasta inflamável dentro das baterias de íon de lítio atuais. De acordo com um estudo recente do Sandia National Labs, as baterias de estado sólido parecem ser muito mais seguras, embora entrem em combustão quando forçadas além dos limites razoáveis.

A segurança contra incêndio da bateria é importante porque, assim como nossa percepção dela, também depende muito de nossa percepção de usar e estacionar com segurança carros elétricos, scooters e bicicletas.