Mimo iż samochody elektryczne zyskują na popularności mniej więcej od dwóch dekad, ich konstrukcja nadal w pewnym stopniu dla wielu osób stanowi tajemnicę. Jeden z większych znaków zapytania dotyczy m.in. wypadku i tego, jak w jego czasie zachowa się wysokonapięciowa instalacja elektryczna. Sprawdźmy zatem, czy prądu w elektryku należy się obawiać.
Współczesne samochody elektryczne korzystają z zestawu akumulatorów litowo-jonowych. Te mają dwie potężne zalety. Po pierwsze, przy minimalnej wielkości oferują maksymalną pojemność. Co więcej, okazują się trwałe. Ogniwa tego typu są jednak znane nie tylko z e-pojazdów, ale pojawiają się również w całej serii urządzeń codziennego użytku. Na listę przykładów wpisać można nie tylko telefon komórkowy, ale również laptopa, odkurzacz bezprzewodowy czy tablet. Różnica dotyczy jednak skali. O ile w przypadku smartfona akumulator waży na ogół kilkadziesiąt gramów, o tyle w samochodzie elektrycznym może mieć masę dochodzącą nawet do połowy tony!
Konstrukcja baterii litowo-jonowych
Są one budowane według następującego schematu: dwie elektrody – anoda (ujemna) wykonana z węgla oraz katoda (dodatnia) zrobiona z tlenków metali. Elektrody są rozdzielone od siebie elektrolitem (substancją zdolną do jonowego przewodzenia prądu elektrycznego), a także perforowanym tworzywem. Baterie, w zależności od potrzeb, składają się z dużej liczby ogniw. Na przykład bateria laptopa może mieć ich 12, a bateria zasilająca samochód elektryczny kilkadziesiąt.
Kiedy bateria litowo-jonowa może się zapalić albo wybuchnąć?
Do eksplozji może dojść gdy bateria zostanie przeładowana, kiedy dojdzie do jej uszkodzenia mechanicznego, kiedy zostanie źle zaprojektowana (np. odległość między katodą a anodą okaże się zbyt mała) lub kiedy jest ładowana nieodpowiednią ładowarką niskiej jakości. Należy jednak zaznaczyć, że ryzyko to jest praktycznie wyeliminowane dzięki obecności systemu zabezpieczającego – balansującego energię elektryczną pomiędzy poszczególnymi ogniwami pakietu, określanego mianem systemu BMS.
Baterie w autach elektrycznych – kiedy mogą się uszkodzić?
Najłatwiej wyobrazić sobie scenariusz, w którym konstrukcja akumulatora zostanie naruszona w wyniku wypadku. Producenci musieli jednak przygotować pojazdy na taką ewentualność. Przede wszystkim w e-samochodach baterie umieszcza się bardzo nisko w podłodze, a cała konstrukcja jest odpowiednio wzmacniana. Akumulatory są wspierane belkami wykonanymi z wytrzymałych materiałów takich jak stal czy aluminium.
Dodatkowo producenci samochodów chcą mieć pewność, że ich pasażerom nie grozi żadne niebezpieczeństwo. Właśnie dlatego pojazdy elektryczne coraz częściej są poddawane testom zderzeniowym. Przykład? W roku 2018 w hali badawczej europejskiego instytutu Euro NCAP pojawił się Smart ED i Nissan Leaf drugiej generacji. Oba elektryki przeszły taki sam test jak auta o napędzie konwencjonalnym i oba zdały egzamin z wyróżnieniem. Modele otrzymały wynik z maksymalną notą pięciu gwiazdek.
Czy baterię w aucie elektrycznym można przegrzać?
Groźne dla akumulatora jest nie tylko uszkodzenie, ale i przegrzanie czy przeładowanie. Producenci zdają sobie jednak z tego sprawę i zabezpieczają ogniwa na ten wypadek. Z tego właśnie powodu przy korzystaniu z szybkich (20 – 50 kW) i superszybkich(do 120 kW) ładowarek możliwe jest naładowanie baterii do 80% pojemności. Zapobiega to jej przegrzaniu. Przed przeładowaniem chroni inny mechanizm – przepływ prądu jest automatycznie odcinany, gdy poziom energii w ogniwach dojdzie do maksimum.
Ryzyko aut powypadkowych istnieje!
Jakość niektórych napraw powypadkowych pozostawia wiele do życzenia. W przypadku e-pojazdu zagrożenie dla zdrowia i życia użytkowników, przy eksploatacji źle naprawionego samochodu jest niestety dużo większe niż w przypadku auta spalinowego. W końcu i kierowca i pasażerowie mają do czynienia z prądem o wysokim napięciu. Dobry przykład może stanowić powypadkowa Tesla Model S, którą po sprowadzeniu z USA postanowili sprawdzić specjaliści. Okazało się, że auto zostało złożone z trzech innych modeli – a to nie ma nic wspólnego z bezpieczeństwem! Wystarczy jedno źle wykonane połączenie instalacji silnoprądowej i samochód może ulec zapaleniu, bądź też może dojść do porażenia.
Równie duże ryzyko dają samodzielne „modyfikacje”!
Nie brakuje kierowców, którzy są przeświadczeni o swoim wysokim poziomie wiedzy technicznej. A to może ich doprowadzić do momentu, w którym metodami domowymi postanowią zbudować pojazd elektryczny. Czy to dobry pomysł? Konstrukcja silnika, akumulatorów i całego osprzętu wymaga pamiętania o tak dużej liczbie aspektów, że wszelkie błędy popełnione w tym procesie mogą okazać się brzemienne w skutkach. Warto o tym pamiętać.
Prąd w razie wypadku – czy należy bać się porażenia?
W nowoczesnych samochodach elektrycznych stosuje się specjalne zabezpieczenie przed porażeniem prądem w razie wypadku. Zabezpieczenie to przyjmuje formę bezpiecznika odcinającego energię elektryczną w całym układzie po uderzeniu. Skąd jednak system będzie wiedział, że doszło do wypadku? Informację taką uzyska z czujnika przyśpieszeń. System działa analogicznie do układu poduszek powietrznych.
W starszych autach elektrycznych – np. w Citroenie C15 Electrique z końca lat osiemdziesiątych – montowano na desce rozdzielczej duży, czerwony wyłącznik bezpieczeństwa. W razie zagrożenia jednym ruchem ręki kierowca odcinał przepływ prądu w układzie napędowym.
Czy zatem samochody spalinowe są bezpieczniejsze?
To tak naprawdę ostatnie z pytań, które warto sobie zadać. A odpowiedź zależy od wielu czynników, z czego podstawowym jest prędkość. Należy powiedzieć to głośno – jeżeli dojdzie do wypadku przy dużej szybkości, ani auto benzynowe, ani elektryczne nie stanie się bastionem bezpieczeństwa dla pasażerów. Gdy mówimy o potęgowaniu ryzyka w każdym innym przypadku, elektryczność wcale nie stanowi większego zagrożenia niż zbiornik benzyny, zawieszony np. pod tylną kanapą.