Αδιευκρίνιστα τα αίτια έκρηξης μπαταρίας στη Γερμανία

Πριν από περίπου τρεις εβδομάδες, η έκρηξη ενός συστήματος αποθήκευσης μπαταριών 30 kWh προκάλεσε αναστάτωση στο Lauterbach, στην κεντρική Γερμανία. Ο ιδιοκτήτης του συστήματος είναι τεχνικός ηλεκτρονικών με ειδίκευση στις υπηρεσίες ενέργειας και κτιρίων, με 20ετή επαγγελματική εμπειρία.  Το σπίτι του καταστράφηκε από την έκρηξη και έκτοτε δεν είναι κατοικήσιμο. Πλέον είναι ετοιμόρροπο κι γι αυτό αστυνομικοί και ασφαλιστικοί ανακριτές δεν τολμούν να μπουν μέσα. Αυτό καθιστά αδύνατον τον προσδιορισμό της αιτίας της έκρηξης με 100% βεβαιότητα.

Ο ιδιοκτήτης του σπιτιού δήλωσε στο περιοδικό pv ότι το σύστημα αποθήκευσης ενέργειας της μπαταρίας αποτελούνταν από τρία πακέτα μπαταριών της Shenzhen Basen Technology. Αγόρασε δύο τον Ιούνιο του 2022 και ένα επιπλέον τον Ιούνιο του 2023 μέσω της πλατφόρμας Alibaba. Είναι τα μοντέλα «BR-48200B» και «MY-381», το καθένα με χωρητικότητα 10 kWh που βασίζεται στην τεχνολογία LFP που στεγάζεται σε ντουλάπι 19 ιντσών. Το σύστημα μπαταριών συνδυάστηκε με ένα φωτοβολταϊκό σύστημα 15,47 kW, το οποίο ο ιδιοκτήτης του σπιτιού επρόκειτο να επεκτείνει στα 19,565 kW και δύο διαφορετικούς μετατροπείς: Victron's Multiplus II 5000 και Solax X1 4.2. Τα αίτια της έκρηξης δεν έχουν διευκρινιστεί ακόμη και δεν υπήρξαν ηλεκτρικές ενδείξεις, σύμφωνα με τον ιδιοκτήτη του σπιτιού. Ακριβώς πριν από το ατύχημα, η κατάσταση φόρτισης της μπαταρίας (SOC) ήταν 90,2% και η τάση ήταν 52,41 V. Μετά την έκρηξη, το υπόγειο – στο οποίο στεγαζόταν τόσο ο λέβητας όσο και το σύστημα μπαταρίας – γέμισε λευκό καπνό. Ωστόσο, δεν υπήρχαν «σχεδόν σημάδια φωτιάς» κοντά στη μονάδα αποθήκευσης μπαταριών, σύμφωνα με τον ιδιοκτήτη του σπιτιού. «Οι μετατροπείς στην άλλη πλευρά του δωματίου φαίνονται σαν καινούργιοι», είπε.

Πολύ μετά το περιστατικό, ο ιδιοκτήτης του σπιτιού παρατήρησε μια μυρωδιά που περιέγραψε ως μυρωδιά λιθίου. Προσπαθεί τώρα να προσδιορίσει εάν είναι λογικό να γίνονται δοκιμές ασφαλείας σε εξωτερικούς χώρους για συσκευές εξωτερικής χρήσης, καθώς ο καπνός μπορεί να εξατμιστεί και να παραβλεφθεί. Τώρα, το ερώτημα είναι ποιο αέριο προκάλεσε την έκρηξη, αν προήλθε μέσα ή έξω από την μπαταρία και πώς συνέβη. Το περιοδικό pv επικοινώνησε με δύο επιστήμονες, αλλά δεν μπόρεσαν να σχολιάσουν το συγκεκριμένο περιστατικό λόγω της έρευνας που παραμένει σε εξέλιξη. Ο Egbert Figgemeier, πρόεδρος των διαδικασιών γήρανσης και της πρόβλεψης της διάρκειας ζωής της μπαταρίας στο RWTH Aachen, είπε ότι είναι κατανοητό ότι ο ηλεκτρολύτης στις κυψέλες κατέρρευσε και ένα εσωτερικό βραχυκύκλωμα ανάφλεξε τα αέρια. «Δεν είναι απαραίτητη μια εξωτερική πηγή ανάφλεξης», σχολίασε ο Figgemeier. Περιέγραψε τον λευκό καπνό ως τα προϊόντα αποσύνθεσης του ηλεκτρολύτη, ο οποίος μπορεί επίσης να περιέχει επικίνδυνα αέρια. Ο σχηματισμός αιθάλης δεν είναι απαραίτητα αναμενόμενος, καθώς πολλά συστατικά των κυττάρων θα μπορούσαν να καούν χωρίς να αφήσουν υπολείμματα σε υψηλές θερμοκρασίες. Η λεγόμενη θερμική διαφυγή θα μπορούσε να είχε προηγηθεί της έκρηξης και μπορεί να ήταν το έναυσμα.

Ο Axel Durdel, ερευνητής στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου, είπε στο περιοδικό pv ότι σε ένα «χειρότερο σενάριο», μια μπαταρία LFP θα μπορούσε να διαρρέει υδρογόνο, διοξείδιο του άνθρακα, μονοξείδιο του άνθρακα, αιθένιο, μεθάνιο και άλλα αέρια. Έχει γίνει πολλή συζήτηση για τον πιθανό σχηματισμό υδρογόνου με μια επακόλουθη έκρηξη. Κατ' αρχήν, αυτό είναι δυνατό, αλλά κατά πόσον έχουν επιτευχθεί οι συνθήκες για αυθόρμητη καύση δεν μπορεί να εκτιμηθεί, σύμφωνα με τον Durdel. Είπε ότι δεν είναι γνωστό ότι οι μπαταρίες θα μπορούσαν να προκαλέσουν μια τέτοια έκρηξη χωρίς θερμική αντίδραση. Στην περίπτωση θερμικής αντίδρασης, η εσωτερική πίεση μπορεί να αυξηθεί λόγω ανεπιθύμητων πλευρικών αντιδράσεων, οδηγώντας σε έκρηξη και απελευθέρωση θερμών αερίων. «Στην περίπτωση μπαταριών με χαμηλότερη ενεργειακή πυκνότητα ή χαμηλή κατάσταση φόρτισης, είναι απολύτως πιθανό το αέριο να μην αναφλέγεται απευθείας όταν εξέρχεται από την μπαταρία, αλλά η ανάφλεξη να γίνεται μέσω εξωτερικών πηγών ανάφλεξης», είπε ο Durdel. Σε αυτή την περίπτωση, θα πρέπει να υπάρχουν ίχνη στην μπαταρία. Ωστόσο, αυτό δεν μπορεί πλέον να επαληθευτεί γιατί δεν επιτρέπεται σε κανέναν να εισέλθει στο σπίτι λόγω του κινδύνου κατάρρευσης.

Ο ιδιοκτήτης του συστήματος έχει σημειώσει το πρόβλημα της διενέργειας δοκιμών ασφαλείας με συσκευές αποθήκευσης ιόντων λιθίου σε εξωτερικούς χώρους. Ο Figgemeier επιβεβαίωσε ότι τέτοια πειράματα διεξάγονται σε ημι-ανοιχτές αποθήκες και όχι σε κλειστά δωμάτια.