EdK
Forumguru
Minuscule brandblusser moet brand in elektrische auto voorkomen
Kleinste brandblusser ter wereld
Steeds weer halen in brand gevlogen elektrische auto’s het nieuws.
Een minuscule glazen ampul moet daar verandering in gaan brengen: de E-Bulb.
Hij is slechts enkele millimeters lang, gemaakt van flinterdun glas en gevuld met een bruine vloeistof: de E-Bulb.
De E staat voor elektrisch, het Bulb voor glazen buis, en het is niets anders dan de kleinste brandblusser ter wereld, speciaal voor EV’s.
De Duitse firma Job ontwikkelde het apparaatje, dat het nu dagelijks een half miljoen keer produceert.
Ze worden vooral gebruikt in sprinklersystemen van ondergrondse garages, in fabriekshallen en in de maritieme industrie.
Vanaf 2024 standaard in elektrische auto
“Bij een cruiseschip zijn er 15.000 ampullen nodig voor de brandbeveiliging”, zegt Rüdiger Klug, hoofd ontwikkeling bij Job.Binnenkort kan de dagproductie nog verder toenemen, want de technici hebben het apparaatje doorontwikkeld voor een extra toepassing: montage in de accu’s van elektrische auto’s, om daar te voorkomen dat er brand uitbreekt.
De E-Bulb wordt voor dat doel momenteel getest in prototypes.
Als alles volgens plan verloopt, moet de minuscule ampul vanaf 2024 tot de standaarduitrusting van elektrische auto’s behoren.
Voor chemicus Klug en zijn crew staat het buiten kijf dat er grote vraag naar is.
Spectaculaire branden in elektrische auto’s choqueren immers niet alleen het grote publiek, maar zijn ook een grote uitdaging voor autofabrikanten: hoe is te voorkomen dat een elektrische auto in vlammen opgaat bij een ongeval, tijdens het opladen of als gevolg van defecte materialen?
Spijker in accu geslagen
Om het brandgevaar bij EV’s te onderzoeken, is de spijkertest bedacht.Als een spijker in de accu wordt geslagen, brengt dat een chemische reactie op gang die leidt tot de verhitting of zelfs explosie van afzonderlijke cellen.
Aangezien de cellen zeer dicht bij elkaar zijn geplaatst, kan er een kettingreactie ontstaan.
Te hoge stromen vanaf het laadstation of tijdens het ontladen kunnen ook tot ernstige hitteproblemen leiden, gevolgd door een oncontroleerbare accubrand.
Experts noemen dit rampzalige effect ‘thermal runaway’.
Brand elektrische auto (Foto: ANP)
Thermozekering
De E-Bulb kan hierbij een helpende hand bieden. De ampul is geplaatst in een thermozekering van brandvertragende kunststof.Als de temperatuur in deze actuator boven de 165 graden komt, barst hij en activeert hij een mechanisme dat het circuit onderbreekt en zo de spanning verlaagt door accusegmenten uit te schakelen. Daardoor wordt het risico op kortsluiting, vlambogen en verwondingen sterk gereduceerd.
Tegelijkertijd spuit de ampul een vloeistof in de thermische zekering. Dit dooft de vlambogen en fungeert het als een mini-brandweer in de aandrijfaccu.
Het bestanddeel heeft dus een preventieve werking. Voordat er iets ergers gebeurt en de echte brandweer moet aanrukken, heeft de kleine glazen buis een autobrand voorkomen.
“Wat vooral overtuigt, is dat de E-Bulb autonoom functioneert”, zegt EV-specialist Christoph Baumgartner.
Hij werkt voor toeleverancier Intercable uit Zuid-Tirol en is verantwoordelijk voor de integratie van de E-Bulb in de thermozekering.
Hij heeft het systeem vorig jaar gepatenteerd.
Nu staat hij samen met ontwikkelingsmanager Klug en Job-productmanager Markus Fiebig in de productiehal van Ahrensburg en observeert hij de ampullenproductie.
Precisiebranders verhitten buizen van medisch glas met een blauwachtige vlam, waarna ze worden gesneden, gevuld met een apolaire vloeistof en dichtgelast.
“Het kost ongeveer twintig productiestappen om van ruw glas een E-Bulb te maken”, vertelt Klug, terwijl hij voorzichtig een exemplaar uit een sorteermachine haalt.
Dan houdt hij het tussen zijn duim en wijsvinger tegen het licht.
Binnenin dwarrelt een kleine luchtbel op en neer.
Klug: “Volume, wanddikte en lengte, dat alles wordt nauwkeurig berekend en getest.
Een ampul als deze is hightech.” De ampul moet immers precies bij de grenswaarde van 165 graden barsten om de veiligheidsschakelaar te kunnen activeren.
Bij deze temperatuur beginnen accu’s te ontbinden en ontsnappen er gassen.
Als er geen thermoschakelaar is – zoals nog steeds het geval is bij de huidige generatie elektrische auto’s – vliegt de accu in brand. Dit heeft meestal een dramatische afloop, want als accu’s eenmaal in brand staan, is blussen niet meer mogelijk.
Er komen dan meer giftige gassen vrij dan bij diesel- en benzinemodellen, terwijl de temperatuur kan oplopen tot meer dan duizend graden, waarbij zelfs lichaamsdelen smelten alsboter in de zon.
Daarom gebruiken brandweerkorpsen speciale containers om elektrische auto’s in af te koelen.
Dankzij de E-Bulb is dit oude scenario in de toekomst niet meer nodig.
De expertise van Job op het gebied van veiligheidstechnologie voor auto’s wordt overigens ook toegepast bij cng-voertuigen.
In ongeveer 50 procent van alle aardgasauto’s beveiligt een warmtegevoelige Job-ampul de druktank en activeert zo nodig een afblaasklep.
