Ispitivanje sigurnosti litij-ionskih baterija

Trend ekologije i zelenog razmišljanja neposredno je utjecao na razvoj raznih komercijalnih rješenja koja su donedavno bila čak i nezamisliva. Mogućnost neograničene dostupnosti koja se nastoji pružiti kupcima te razvoj novih tehnologija i proizvoda poput električnih vozila, utjecali su na sve veću popularizaciju baterija. Trenutno se među najbolje i najisplativije tehnologije ubrajaju upravo litij-ionske baterije. Ovu vrstu baterija možemo pronaći u proizvodima poput mobitela, prijenosnih računala, te već spomenutih električnih vozila. Od spomenutih rješenja, upravo električna vozila su najzanimljivija i to ne samo zbog njihove rastuće popularnosti nego i zbog veličine baterije koja se ugrađuje u proizvod.  

Potrebno je istaknuti kako cilj ovog članka nije pokušaj uvjeravanja kako je elektrifikacija bilo čega „zelenije“ ili bolje rješenje od drugih trenutno dostupnih rješenja na tržištu nego skrenuti pozornost na sigurnost uporabe baterija koje se ugrađuju u finalne proizvode.  

Iako živimo u razdoblju kada su putem različitih digitalnih platforma korisnicima instantno dostupne gotove sve informacije, pa tako i o ovoj tematici, ono što je svakako potrebno dodatno isticati je činjenica da u slučaju problema prilikom korištenja, litij-ionske baterije mogu izazvati vrlo neugodne situacije. 

Nekoliko je čimbenika koji utječu na sigurnost litij-ionskih baterija. Kao prvi od njih može se istaknuti konzumerski način života te nastojanja ostvarivanja brze i velike zarade zbog kojih se baterije proizvode po principu da budu što jeftinije, što većeg kapaciteta i da se proizvedu što je brže moguće (zbog brzorastuće autoindustrije naravno). Serijska proizvodnja velike količine proizvoda smanjene kvalitete nije nova pojava na tržištu, no u slučaju složenih rješenja kao što su litij-ionske baterija, proizvodnja vođena ovim pristupom rezultira za potrošača i okruženje nesigurnim proizvodom. 

Drugi čimbenik koji utječe na sigurnost je distribucija baterija po cijelom svijetu koja se obavlja različitim načinima transporta u različitim uvjetima, primjerice izmjena tlakova, izloženost visokim ili niskim temperaturama, vibracijama i slično.   

Treći vrlo važan čimbenik je i ljudska pogreška koja može nastati bilo prilikom ugradnje u električno vozilo ili tijekom vožnje, primjerice sudjelovanje u prometnoj nesreći. 

Osim proizvodne pogreške, neadekvatnih uvjeta transporta i distribucije te ljudskog čimbenika, zasigurno postoji još argumenata koji mogu utjecati na sigurnost baterija. No da bi se povećala kvaliteta proizvoda, spriječile štete, ali i spašavali ljudski životi, litij-ionske baterije moraju proći niz ispitivanja sigurnosti.  

Laboratorijski centar koji posluje u sklopu KONČAR – Instituta za elektrotehniku provodi ispitivanja sigurnosti litij-ionskih baterija sukladno UN smjernicama za sigurnost u transportu (poznati i kao UN 38.3), ispitivanja sukladno uredbama, odnosno ECE R100 dokumentima (za homologaciju baterijskog sustava na EV), te normama za sigurnost, poput EN 62133-2. 

Najčešća ispitivanja koja se provode su ona koja simuliraju situaciju koja može nastati nepravilnom uporabom ili nesretnim slučajem. Pri tome se posebno ističu ispitivanja kratkog spoja, ili pak pre-punjenja. Vrlo zanimljiva su i naizgled jednostavna ispitivanja, primjerice poput bacanja baterija na tvrdu podlogu s određene visine. No nikako ne smijemo zaboraviti niti manje destruktivna ispitivanja, poput klimatskih ispitivanja, simulacije promjene tlaka te vibracijska ispitivanja, koja simuliraju moguće realne događaje u životnom ciklusu jednog tako važnog i složenog uređaja.  

Tijekom pripreme za ovakva zanimljiva, no ponekad ipak i stresna ispitivanja, posebnu pozornost posvetili smo i sigurnosti naših ispitivača. Kreirano je ispitno okruženje u koje, nakon početne instalacije ispitnog objekta, ne treba ulaziti osoblje laboratorija, te su njegovo okruženje i uvjeti takvi da omogućuju provođenje ispitivanja na potpuno siguran način. 

Za kraj, bilo da ste u ulozi proizvođača, distributera ili korisnika litij-ionskih baterija ili proizvoda u kojima su one ugrađene, ne zaboravite – sigurnost je na prvom mjestu!