Fire prevention in electric cars with lithium batteries Prevenirea incendiilor la mașinile electrice cu baterii de litiu

Probabil ați văzut incendii violente la autoturismele electrice sau hybride ce au baterii de litiu. Litiul este un element chimic foarte reactiv de aceea este și un elemnet de bază în bombele termonucleare cu hidrogen, ele sunt aruncate în apă deoarece reacția este violentă, se disociază hidrogen și oxigen atât timp cât miezul este fierbinte. Pentru a se stopa incendierea violentă a baterii de litiu este necesar ca acestea să stea într-un pat de pulbere de grafit. Litiul reacționează cu carbonul și se transformă în Li2C2 . La submarinele nucleare ce au timpi de submersie mai mare pentru a absorbi CO2 din aerul exirat se utilizeaza filtre cu litiu tocmai pentru capacitatea litiului de a se combina cu acesta. Li2C2 este reactiv la aproximativ 450 grade celsius iar pentru a ridica punctul de ardere pentru neutralizare este bine sa se pună pulbere de grafit pirlitic pentru a ridica pragul de reactivitate. Un alt element chimic ce are punct ridicat de reactivitate este oxidul de magneziu. Luarea masurilor de stopare a riscului incendiilor bateriilor electrice, de către constructorii de baterii și autoturisme electrice, este impetuos necesar deoarece orice incediu de masina electrica va duce la crestere numărului scepticilor in privinta siguranței date de o mașina electrică și va frâna trendul de trecere de la masinile pe combustibili fosili la cele electrice. you have probably seen violent fires in electric or hybrid cars that have lithium batteries. Lithium is a very reactive chemical element, that is why it is also a basic element in thermonuclear hydrogen bombs, they are thrown into water because the reaction is violent, dissociating hydrogen and oxygen as long as the core is hot. To stop the violent ignition of lithium batteries it is necessary that they sit in a bed of graphite powder. Lithium reacts with carbon and turns into Li2C2. In nuclear submarines that have longer submersion times to absorb CO2 from the exhaled air, lithium filters are used precisely for the ability of lithium to combine with it. Li2C2 is reactive at approximately 450 degrees Celsius and to raise the burning point for neutralization it is good to add pyrrhitic graphite powder to raise the reactivity threshold. Another chemical element that has a high reactivity point is magnesium oxide. Taking measures to stop the risk of electric battery fires, by the manufacturers of batteries and electric cars, is impetuously necessary because any electric car fire will lead to the growth of skeptics about the safety of an electric car and will brake the trend of switching from cars on fossil fuels to electric ones.

Analiza invenției utilizării grafitului pirolitic și oxidului de magneziu pentru stingerea incendiilor bateriilor litiu-ion:

Introducere:

Incendiile bateriilor litiu-ion din vehiculele electrice și hibride pot fi extrem de periculoase și dificil de stins, din cauza reactivității ridicate a litiului. Această invenție propune o soluție inovatoare pentru stingerea incendiilor bateriilor litiu-ion prin utilizarea unui pat de pulbere de grafit pirolitic și oxid de magneziu.

Ideea:

• Pat de grafit pirolitic: Bateriile litiu-ion ar fi amplasate într-un compartiment special umplut cu pulbere de grafit pirolitic.
• Reacție chimică: În caz de incendiu, litiul din baterii ar reacționa cu carbonul din grafitul pirolitic, formând Li2C2 (carbură de litiu), reducând temperatura și eliberând gaze inerte.
• Creșterea punctului de aprindere: Adăugarea de oxid de magneziu ar crește punctul de aprindere al Li2C2, prevenind reaprinderea incendiului.

Beneficii:

• Stingerea eficientă a incendiilor: Grafitul pirolitic și oxidul de magneziu ar stinge rapid și eficient incendiile bateriilor litiu-ion.
• Siguranță sporită: Reducerea riscului de explozie și de propagare a incendiului.
• Soluție durabilă: Grafitul pirolitic și oxidul de magneziu sunt materiale rezistente și pot fi refolosite după un incendiu.
• Eficiență termică: Grafitul are o conductivitate termică ridicată, facilitând disiparea căldurii din baterii.

Provocări:

• Costuri: Implementarea acestei soluții ar putea crește costurile de producție a bateriilor și a vehiculelor electrice.
• Spațiu: Patul de grafit pirolitic ar necesita un spațiu suplimentar în interiorul bateriei sau al vehiculului.
• Eficiență: Eficiența stingerii incendiilor ar putea fi influențată de severitatea incendiului și de cantitatea de grafit pirolitic disponibilă.

Direcții de cercetare:

• Optimizarea compoziției: Studierea proporțiilor ideale de grafit pirolitic și oxid de magneziu pentru a maximiza eficiența stingerii incendiilor.
• Miniaturizare: Dezvoltarea de soluții compacte pentru a integra patul de grafit pirolitic în baterii și vehicule cu spațiu limitat.
• Teste de siguranță: Realizarea de teste riguroase pentru a evalua eficiența și siguranța soluției în diferite scenarii de incendiu.

Concluzie:

Utilizarea grafitului pirolitic și a oxidului de magneziu pentru stingerea incendiilor bateriilor litiu-ion are potențialul de a îmbunătăți semnificativ siguranța vehiculelor electrice și hibride. Cu o cercetare și o dezvoltare ulterioare, această invenție ar putea contribui la accelerarea adoptării pe scară largă a tehnologiei bateriilor litiu-ion.

Notă:

Această analiză a inovației include o descriere detaliată a ideii, a beneficiilor, a provocărilor și a direcțiilor de cercetare. De asemenea, au fost adăugate detalii suplimentare legate de principiul de funcționare al soluției și de impactul potențial asupra siguranței vehiculelor electrice.