Apa Itu Terlalu Panas?

Di dalam setiap bateri litium dalam setiap telefon dan komputer riba dan kereta elektrik adalah bahan yang akan terbakar jika ia menjadi terlalu panas. Pemisah yang memastikan ia stabil adalah lebih nipis daripada rambut manusia.

Setiap pengeluar bateri utama mengetahui had haba sel mereka. Panasonic, CATL, LG, Samsung SDI, SK On-kesemuanya mereka bentuk untuk kekal di bawah had tersebut. Namun kebakaran terus berlaku, di garaj dan struktur tempat letak kereta dan di atas kapal kargo yang melintasi Pasifik.

Menjelang 2024, CATL sahaja telah menghantar sel yang mencukupi untuk menggerakkan lebih daripada 7 juta kenderaan elektrik, menurut pemfailan syarikat. Kebanyakan pek itu tidak akan mempunyai masalah. Ada yang akan.

"Anda tidak boleh menguji setiap sel," kata Venkat Srinivasan, pengarah Pusat Kolaboratif Argonne untuk Sains Penyimpanan Tenaga. "Anda menguji sampel. Anda menetapkan toleransi. Kemudian anda berharap proses pembuatan anda cukup konsisten."

Penemuan daripada penyiasatan kebakaran bateri, yang sering dijalankan beberapa bulan selepas fakta, menunjukkan bahawa pelarian haba biasanya bermula dengan sesuatu yang kecil. Zarah pencemaran logam. Satu lipatan dalam salutan elektrod. Pemisah yang keluar sedikit terlalu nipis pada satu petang Selasa di satu barisan pengeluaran.

Hanya satu sel yang rosak dalam pek 4,000-nombor dalam bateri EV biasa-boleh memanaskan jirannya melepasi toleransi mereka sendiri. Reaksi merebak. Suhu naik melepasi 600 darjah. Pek itu mengeluarkan api.

Lihat juga: Penarikan balik General Motors Bolt EV, 2021. LG Energy Solution membayar $1.9 bilion.

"Kami menemui dua kecacatan dalam sel yang sama," kata seorang yang biasa dengan penyiasatan itu pada masa itu. "Sama ada seorang sahaja mungkin tidak menyebabkan kebakaran. Kedua-duanya bersama-sama melakukannya."

Namun pengawal selia tidak memerlukan ujian penyalahgunaan haba piawai di seluruh industri. Setiap pembuat kereta, setiap pembekal sel, menetapkan had dalaman. Apa yang lulus pada satu syarikat gagal pada syarikat lain.

"Piawaian ada di mana-mana, " kata Shirley Meng, seorang profesor di Sekolah Kejuruteraan Molekul Pritzker Universiti Chicago. "Tiada konsensus global mengenai apa yang dikira sebagai cukup selamat."

Untuk perspektif, pek yang duduk di dalam kereta yang diletakkan di Phoenix boleh mencapai 50 darjah Celsius sebelum sesiapa pun menghidupkannya. Di Dubai, 60 darjah. Sel-sel sudah hangat sebelum amp pertama mengalir.

Dan itu adalah keadaan biasa. Pengecasan pantas menambahkan lebih banyak haba. Pengecasan cuaca-sejuk menyebabkan penyaduran litium, yang boleh memendekkan sel beberapa bulan kemudian. Kerosakan ranap mungkin tidak muncul dalam imbasan diagnostik sehingga sesuatu di dalamnya telah beralih.

Dengan margin yang begitu nipis, keselamatan bateri bergantung sepenuhnya pada kualiti pembuatan. Sel yang dibuat di kilang baharu berjalan pada kelajuan maksimum untuk memenuhi permintaan EV adalah tidak sama dengan sel yang dibuat di kemudahan matang dengan pemurnian proses bertahun-tahun.

"Kecacatan setiap juta meningkat apabila anda melakukan skala dengan pantas," kata Gene Berdichevsky, Ketua Pegawai Eksekutif Sila Nanotechnologies dan ahli pasukan bateri Tesla Roadster yang asal. "Itu hanya realiti."

Yang pasti, kenderaan elektrik terbakar pada kadar yang lebih rendah daripada kereta petrol, setiap batu dipandu. Lembaga Keselamatan Pengangkutan Kebangsaan telah berkata ini berulang kali. Begitu juga setiap pembuat kereta.

Perbezaannya adalah apa yang berlaku seterusnya. Api petrol menyala sehingga bahan api habis. Kebakaran bateri boleh menyala semula beberapa hari kemudian jika sel dalam pek masih memegang cas. Jabatan bomba telah belajar untuk menyimpan EV yang terbakar di bawah pemerhatian selama 48 jam. Ada yang membeli bekas penghantaran untuk diisi air.

"Kami tidak boleh hanya memadamkannya dan pergi," kata seorang ketua batalion di Kawasan Teluk, menggambarkan protokol baharu yang diterima pakai oleh jabatannya pada 2023.

Sesetengah pengeluar telah bergerak lebih pantas daripada yang lain. Tesla menjejaki data peringkat-sel daripada setiap pek dalam setiap kereta di jalan raya. BYD telah beralih sebahagian besarnya kepada sel fosfat besi litium, yang bertolak ansur dengan suhu yang lebih tinggi sebelum terurai. CATL sedang menguji kimia ion natrium-yang menghapuskan litium sepenuhnya.

"Teknologi sedang bergerak, " kata Srinivasan. "Sama ada ia bergerak cukup pantas adalah persoalan yang berbeza."