Samovznícení a exploze - Znám případy kdy baterie explodovala a byl to mazec.

Já: Jako prodejce elektrokol bych měl odpovědět něco v tom smyslu, že současné technologie jsou tak dokonalé a bezpečné, že vznícení a případný výbuch jsou již takřka vyloučené. Kdo mě zná, tak ví, že odpovím zcela jinak:

Baterie jsou nebezpečné, hoří a mohou explodovat.

Ano, pokud je otázka položena takto, tak musí následovat tato odpověď. Je to podobné, jako když se zeptáme, zda padají dopravní letadla? Ano dopravní letadla padají. Tohle přirovnání se mi líbí, a tak si položím ještě dvě provokativní otázky:

1. Jak velké je riziko, že dopravní letadlo spadne?

Neprohledávám statistiky, ale bezpečně vím, že pravděpodobnost, že člověk zemře při silniční dopravní nehodě, je několikanásobně větší, než smrt následkem letecké dopravní nehody, dokonce jsem četl, že více lidí než následkem pádu letadla, zemře následkem pádu z postele. (*neověřeno)

2. Jak velké je riziko, že se baterie vznítí a následně exploduje?

Neprohledávám statistiky, ale bezpečně vím, že pravděpodobnost, že vaše domácnost vyhoří následkem poruchy rychlovarné konvice, je větší, než požár následkem vznícení baterie elektrokola. (*zdroj školení bezpečnosti práce)

Malá odbočka: vzpomínáte na aféru vybuchujících smartphonů Galaxy Note 7 v roce 2016?

Co pro bezpečnost používání baterií dělají výrobci?

• Baterie elektrokola je sestavena z článků, nejčastěji lithium-iontových velikosti 18650 (18x65mm). Tyto jednotlivé články mají kovové pouzdro (podobné, jako má tužková baterie), které chrání články proti mechanickému poškození. Používají se také články LiPol, (prizmatické a lehčí, které nemají kovové pouzdro, například iPhone), LiFePo4 (těžší a méně stabilní, například fotovoltaika), které nejsou tak bezpečné, jako nejpoužívanější Li-Ion, které naopak snesou takřka macešské zacházení.
• články jsou testovány na přebíjení, vystavení vysokým teplotám a na určitou míru mechanického poškození.
• Jednotlivé články jsou pospojovány v plastovém pouzdře, které je navrženo jako další dodatečná ochrana proti mechanickému poškození.
• Každá baterie obsahuje ochranný elektronický obvod BMS, který se stará o to, aby jednotlivé články nemohly být přebíjeny, nebo naopak vybíjeny pod stanovenou mez, a zároveň vyrovnává napětí článků s přesností na setiny voltů.
• BMS obsahuje obvykle elektronickou pojistku a jedno, nebo více teplotních čidel, která sledují teplotu uvnitř „batterypacku"
• Některé baterie jsou ještě vybaveny tavnou pojistkou na vstupu a na výstupu.
• I nejjednodušší BMS odpojí baterii, pokud se nějaká hodnota dostane mimo nastavené mantinely, značkové toho umějí víc (u baterie Bosch jsem se setkal s případem, kdy jeden článek měl při napětí 3,6V o 0,2V méně než ostatní a BMS celou baterii trvale vypnul).
• Sofistikovanější značkové baterie jako Bosch, Shimano, Yamaha a podobné, navíc sledují  a zaznamenávají velké množství údajů, jako například teplotu skladování, čas po který je aktivována některá z ochranných funkcí, počet nabíjecích cyklů, množství přenesené energie a také hlídají, aby se baterie "nekamarádila" s jinou, než originální nabíječkou a samozřejmě, že znemožní připojení k jinému motoru, než výrobcem předurčenému. Tedy zkusit připojit například baterii z elektrokola Yamaha k jinému systému můžeme, ale dokud baterie nenaváže komunikaci s řídící jednotkou motoru Yamaha, neumožní čerpat energii. Jediné, co se stane, je, že pokud baterii "dojde trpělivost" , tak se uvede do stavu „neopravitelná závada" a v manuálu se následně dočteme, že ji máme odnést do sběrného dvora a koupit si novou. (* vlastní zkušenost)
• Nabíječky mají přesně nastavené maximální napětí s přesností na desetiny voltů, aby nedocházelo k přebíjení.
• Novinkou je sebedestrukce baterie. Příklad: baterie má závadu (elektrokolo nejede), přes diagnostický nástroj je připojena k počítači a ten přes internet k výrobci. Výrobce uzná závadu jako záruční a pošle baterii novou. Zároveň přes internet vadnou baterii uvede do režimu sebedestrukce, kdy se baterie sama pomalu vybíjí „až do nuly", aby již nebylo možné ji používat.

Co může způsobit vznícení baterie a následné výbuchy jednotlivých článků?

• Zkrat, nejčastěji zkrat, způsobený například prodřením izolace špatně uloženého silového kabelu v pouzdře baterie a to ještě před pojistkou.
• Zkrat může nastat také závadou na desce BMS, která baterii chrání (mimo jiné i před zkratem) :-)
• Selhání některé funkce BMS, například teplotního čidla a následné přehřátí. 
• Porucha nabíječky s následným přebíjením a přehřátím. Nabíječku může poškodit například přepětí při zásahu vedení el. energie bleskem.
• Použití nekompatibilní nabíječky (jiné napětí, jiný maximální proud, prohozená polarita atd...)
• Mechanické poškození pohyblivého přívodu od nabíječky, nebo napájecího konektoru také může způsobit zkrat.
• Mechanické poškození článku baterie, které vyvolá zkrat mezi elektrodami.
• Výrobní vady, kombinace výše popsaných závad navzájem a spousta dalších nepopsaných.

Co pro bezpečnost používání baterií mohu udělat já?

• Mohu dát přednost kvalitní značkové baterii od výrobce, kterému důvěřuji, před baterií „neznámého původu".
• Totéž platí o repasování baterií (výměně článků) Opět hledám důvěryhodnou firmu s dohledatelnou historií. 
• K baterii se chovám s respektem, od kapacity (správně energie) 100Wh je baterie kvalifikována, jako nebezpečné zboží. Obvyklá baterie na elektrokole má kolem 500Wh !!!
• Používám pouze originální nabíječku s nepoškozenými konektory a kabely.
• Baterii nabíjím na nehořlavém místě a tehdy, kdy ji mohu kontrolovat. Tedy není vhodné ji nabíjet přes noc, když spím.
• Pokud během nabíjení ucítím zápach spáleniny, či spatřím kouř, mám několik desítek vteřin na to, abych baterii, (či spotřebič baterii obsahující) dostal z domu, a to i vyhozením z okna :-)

Na videu uměle vyvolané vznícení lithiových baterií v notebooku 

Jak správně pečovat o baterii máme popsáno na jiném místě: Tahák jak prodloužit životnost baterie  

Závěr: Při použití jakékoliv technologie podstupujeme rizika s jejich používáním spojená.

Rizika můžeme minimalizovat, když víme jak, nebo uvedenou technologii raději vůbec nepoužívat. V případě, že se bojíme lithiových baterií, měli bychom ze svého okolí odstranit všechny mobilní telefony, notebooky, powerbanky, akumulátorové nářadí, některé kuchyňské a domácí spotřebiče, svítilny, o fotovoltaické elektrárně nemluvě, elektromobily a ... elektrokola.

Elektrokola mají tu výhodu, že jejich baterie se dají snadno vyjmout, a pak nabíjet a skladovat na bezpečném místě.

TF 5.1.2021

A co byste s Li-Ionkami určitě neměli dělat, se můžete podívat zde: (Pat a Mat testují Li-Ionky)

Kam dál?

Vše, co vás zajímá o bateriích - historie, nabíjení, bezpečnost a tipy