Proč hoří Tesla ?

4.6.2017

-podstata samovznícení je v bateriích

Jsem nadšeným obdivovatelem a občasným řidičem automobilů Tesla. Když jsem tohle auto v roce 2014 řídil a měl tak možnost přičichnout k dechberoucí neslyšné akceleraci pochopil jsem, že tohle je budoucnost automobilové dopravy. Elektroauta jsou budoucností Evropy v níž se jak známo nenacházejí ropné vrty o požadované kapacitě....
V těch časech roku 2014 zněl otřepaný a plochý argument "je to drahé" nebo "nikdo si to nekoupí". Různí pisálci se předháněli ve vymýšlení argumentů "Proč ne". A dnes? Dnes jsme mainstreamem masírováni ve smyslu "elektromobily jsou budoucnost". I když jsme v Evropě v obrovském prodlení (více zde) tak už je všem jasné, že brzy budeme mít doma elektromobil-budou prostě levnější než běžná auta a to proto, že jsou jednodušší a úspornější z pohledu účinnosti motoru. Mimo jiné elektromobil překonal hranici 100km/h tuším v roce 1913.
Elektroauto Tesla má baterie složeny z článků LI-ION což je označení zastřešující celou rodinu baterií v nichž je litihum (něco málo zde). Konkrétně chemie TESLA je LiNMnCo-LiMNC-Lithium mangan kobalt(taktéž pak Renault ZOE, Nissan Leaf, Hyundai atp...). A už zde je chemie bateriových článků vedoucí k zahoření baterie elektroauta. Vzpomínáte na hořící nebo vybuchující mobilní telefony? Pokud jsou baterie s onou tajemnou chemií v mobilních zařízeních není problém se jich zbavit....mobil zahodit  případně bleskově opustit hořící auto Tesla. Pak je vše takříkajích v mezích normy. Pokud se však baterie navíc o velmi vysoké kapacitě stacionárně montují do rodinných domů pak je jasné, že dochází k ohrožení života například spících majitelů domu. Je pro mne opravdu těžko představitelné, že hasič nebo majitel domu se pokouší ze zdi demontovat ohnivou kouli s teplotou 2200°C produkující jedovaté plyny, proto aby ji mohl nechat dohořet.
K hašení je potřeba použít postupy a prostředky jež požár ochladí a zamezí přístupu vzduchu-zamezení přístupu vzduchu zastaví bouřlivou a těžko kontrolovatelnou chemickou reakci nazývanou oxidace-okysličování. Hasiči k ochlazení nejčastěji použijí vodu a pěnu-pro zamezení přístupu vzduchu(kyslíku). A máme uhašeno. Nicméně hasiči nebydlí vedle všech domů, které mají baterie s onou nebezpečnou chemií a i kdyby tak nezačnou hasit hned. Objekt, dům se po vznícení baterie okamžitě zaplní jedovatými plyny a kouřem a spící obyvatelé se probudí a opustí hořící dům ... v tom lepším případě.
..... nechápavě jsem zíral, když Elon Musk představuje baterii pro rodinné domky TESLA-POWERWALL. Pak v ČR první firmy prezentovali instalace baterií od TESLA do domu. Klientům, kteří si baterii koupili byla zamlčena základní nebezpečná vlastnost baterie složené z článků typ 18650, kterou je vznik zkratu mezi katodou a anodou. .....bohužel zde neplatí ani všeobjímající konejšivý argument "oni "to" určitě mají nějak vyřešeno". Špatná a pravdivá zpráva: Nemají "to" nijak vyřešeno, protože "to" vyřešit nejde. Dendrity jsou prostě jednou z negativních vlastností článků jejichž vznik lze pouze snížit a to ani nevíme na jakou procentuální hranici bylo riziko zahoření sníženo. Riziko však snížíme na nulu změnou chemie baterie. Lze nahradit nahradit nikl a mangan jinými prvky.
Například adekvátní náhradou pro hybridní solární elektrárny je baterie z článků  LiFePO4/LFP(složení lithium, fosforečnan železitý). Články LFP jsou naprosto bezpečné už proto, že není nic co by vedlo ke vzniku dendritů a vedlo ke zkratu mezi katodou a anodou. LFP jsou houževnaté při ztrátě kyslíku jehož absence právě ústí v exotermickou reakci-což je problém článků 18650 s chemií LiNiMnCo např. od Tesly, Sony i jiných výrobců. Velmi podrobněji pak viz. problém dendritů (fousy lithia mezi katodou a anodou). Změna chemie u LFP baterií neubrala na životnosti/cyklovatelnosti a nijak znatelně na hustotě uskladněné energie. Naopak LFP baterie jsou tedy doslova extrémně bezpečné. Více o bateriích LFP zde
Viníkem/příčinou požáru je tedy zkrat mezi katodou a anodou jehož zápalnou šńůrou jsou fousy lithia. Další vlastností jež činí články 18650 doslova nepoužitelné v domácnosti je strop v cyklovatelnosti. 18650 mají cyklovatelnost na hranici 300 cyklů pokud jsou vybíjeny do 20% DOD. Což je opravdu mizerná vlastnost. Nízký počet cyklů však nevadí u notebooků, mobilů, aku nářadí a aut. Vše uvedené jsou totiž spotřební záležitosti na max 4 roky což je u automobilu cca 150tis km dostačující. Baterie LNMC se tedy používají proto, že jsou levné....
Dalším baterie na trhu s hořčíkem jsou od BMZ, která baterie s chemií LNMC články 18650 nabízí pro domácí instalace. A navíc jaksi neuvěřitelně znásobila počet cyklů z 500 na papírových 8000....

a pokud by LNMC články byly bezpečné tak by TESLA nemusela budovat výzkumné centrum(mimo jiné objektivní informace o životnosti LNMC - žiivotnost není vív než 10 let! Jak by mohla když cyklovatelnost je 500 oproti LFP jež začínají na 6000 cyklech) více zde: TOP SECRET RESEARCH

Závěr zní. Baterie z elektromobilů do domu nepatří. Do domu k hybridní solární elektrárně instalujeme výhradně bezečné baterie s chemií LiFePO4(LFP). Baterie LFP nemají chemii vatvářející dendrity čímž je odstraněno riziko zkratu mezi katodou a anodou. LFP disponují 6000 cykly. Baterie LFP jsou naprosto bezpečné pro instalaci do objektů.