МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ДОСЛІДЖЕНЬ МОДУЛІВ СИЛОВИХ БАТАРЕЙ ЕЛЕКТРОМОБІЛІВ НА ПРЕДМЕТ ПОЖЕЖНОЇ НЕБЕЗПЕКИ

Анотація

Постановка проблеми. Кількість електромобілів у світі продовжує зростати. Станом на перший квартал 2024 року, за даними Головного сервісного центру МВС, в Україні зареєстровано 93976 електромобілів. Разом з тим, впродовж 2019-2024 років на території України підрозділами Державної служби України з надзвичайних ситуацій зареєстровано 173 пожежі електромобілів, внаслідок яких завдано прямих збитків на суму 9 млн 53 тис. грн, побічних – 18 млн 450 тис. грн.
Метою дослідження є розроблення основних положень методики експериментальних досліджень модулів літійіонних батарей електромобілів щодо пожежної небезпеки відкритим полум’ям. Кінцева мета дослідження полягає у визначенні теплових параметрів (температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, горіння тощо), які описують процеси горіння модулів літій-іонних акумуляторів електромобілів, а також у розкритті особливостей розвитку та поширення горіння у модулі літій-іонної батареї електромобіля.
Методи дослідження. У роботі використано експериментальний та теоретичний методи досліджень. У теоретичному методі досліджень були застосовані такі операції, як: синтез, аналіз, систематизація, узагальнення тощо.
Опис матеріалу. Суть запропонованої методики полягає у визначенні температури спрацювання вентиляційних отворів, займання, виникнення необоротної екзотермічної реакції, дослідженні впливу чинників на ці параметри, а також розкритті особливостей розвитку та поширення горіння по модулі літій-іонної батареї електромобіля. Для створення теплового потоку на досліджуваний взірець необхідно визначити джерело тепла та обґрунтувати його параметри. В якості наукової розвідки вибрані модельні вогнища класу С. Перевагою таких модельних вогнищ є простота виконання газової установки-пальника, можливість регулювати подачу газу, тощо. Для розміщення термопар здійснюються наскрізні отвори у досліджуваному модулі, діаметром який забезпечить розміщення термопар, але не більшим ніж 3 мм. З метою визначення внутрішнього короткого замикання, яке виникає внаслідок руйнування сепаратора та замкнення катода та анода літій-іонного елемента, використовується цифровий мультиметр. Цифровий мультиметр підключається до полюсів літій-іонного елемента за допомогою двожильного мідного провідника діаметром 1,5 мм² (з метою зменшення опору на провіднику та підвищення точності вимірювань) та визначає спад напруги на елементі.
Висновки. Розроблена методика експериментальних досліджень модулів літій-іонних батарей електромобілів під дією відкритого полум’я модельного вогнища класу С. Використання даної методики дасть
змогу визначити температуру спрацювання вентиляційних отворів, виникнення необоротної екзотермічної реакції та займання модуля літій-іонних батарей електромобілів, а також окреслити особливості поширення необоротної реакції по модулі. Експериментальним шляхом обґрунтовано критерії розміщення газового пальника, витрату газу та розміщення засобів вимірювальної техніки, описано порядок проведення експерименту, а також оброблення отриманих експериментальних даних.