E-Bike-Brände in NYC

An dieser Stelle haben wir über die Gefahr von Lithium-Ionen-Batterien sowie über einige mögliche Lösungen gesprochen. Lassen Sie uns also eine bestimmte Situation analysieren und sehen, welche Schlussfolgerungen wir daraus ziehen können. Einige Fakten und Annahmen über NYC:

• Die Einwohnerzahl von NYC beträgt 8,5 Millionen Menschen.
• Gehen Sie von 2 tragbaren elektronischen Geräten (Mobiltelefone, Tablets oder Laptops) pro Person aus, was insgesamt 17 Millionen Geräte ergibt.
• Es gibt 60.000 E-Bike-Lieferanten in NYC.
• Es gibt 25.000 Miet-E-Bikes in NYC.
• Es ist unbekannt, wie viele private E-Bikes in NYC vorhanden sind, aber wir schätzen 115.000.
• Insgesamt gehen wir von 200.000 E-Bikes in NYC für alle drei Kategorien aus. (Die Gesamtzahl in den USA beträgt nur wenige Millionen, das ist also plausibel.)

Gefahrenberechnungen

Bewerten wir die damit verbundenen Gefahren, wobei wir davon ausgehen, dass die Wahrscheinlichkeit eines Zellenbrandes für einen E-Bike-Akku und einen Mobiltelefon-Akku gleich ist. Dies wird die Berechnung vereinfachen.

Gefahr durch Mobiltelefone

Etwa 1 von 5 Millionen Mobiltelefonen fängt jedes Jahr spontan Feuer, was zu 3 Bränden in NYC pro Jahr führt. Zum Vergleich: Kanada mit 38 Millionen Einwohnern verzeichnete über fünf Jahre hinweg etwa 37 Brände pro Jahr. Unter der Annahme, dass die zusätzlichen Brände auf Missbrauch zurückzuführen sind, gäbe es in NYC etwa 8-10 Mobiltelefonbrände pro Jahr. Da Mobiltelefonbrände relativ klein sind und die umgebenden Materialien wahrscheinlich nicht entzünden, ist die Gefahr gering.

Gefahr durch Mobiltelefon: N * F * I * D = 10 Brände x 10 Wh = 100 Wh

E-Bike-Gefahr

Es gibt 200.000 E-Bikes in NYC, wobei jeder E-Bike-Akkupack etwa 50 Zellen enthält. Das bedeutet, dass es in NYC etwa 10 Millionen E-Bike-Batteriezellen gibt. Wenn 1 von 5 Millionen Zellen Feuer fängt, dann gäbe es... nun ja, zwei Brände pro Jahr. Aber allein im letzten Jahr gab es 216 E-Bike-Brände, was bedeutet, dass sie 100-mal häufiger auftreten als bei Mobiltelefonen. Und da wir die Anzahl der Brände kennen, können wir die Gefahr berechnen: N * F ist 216, und I * D (was nur die Größe der Batterie ist) beträgt etwa 500 Wh.

E-Bike-Gefahr: N * F * I * D = 216 Brände * 500 Wh = 100.000 Wh

Somit verursachen 200.000 E-Bikes eine 1000-mal höhere Gefahr als etwa 17 Millionen elektronische Geräte. Sie fragen sich also vielleicht, "ist 1000 die richtige Zahl?". Obwohl es schwer ist, dies mit Sicherheit zu sagen, würde eine Gefahrenzahl, die für E-Bikes 1.000-mal schlechter ist als für Mobiltelefone, der Medienaufmerksamkeit entsprechen.

Fazit ist, dass E-Bike-Brände 100-mal häufiger auftreten als Mobiltelefonbrände. Was ist der Grund?

Warum sind E-Bikes so viel schlimmer?

Es ist schwer, eine genaue Antwort zu geben, ohne die Situation genauer zu untersuchen. Im Moment zeigen die Experten auf billige chinesische Batteriezellen, aber niemand bietet eine echte Analyse oder Beweise an. Könnten die chinesischen Zellen 100-mal häufiger Feuer fangen? Das glaube ich nicht – denn dann würden sie auch in ihren Fabriken und in vielen anderen Geräten Feuer fangen.

Schauen wir uns das genauer durch die Brille unserer Struktur für Batteriesicherheit an und sehen wir, was die Übeltäter sein könnten.

Schutz

Jede Batteriezelle ist in Stahl gekapselt, so dass ein ausreichender Schutz für die Zelle vorhanden ist. Die Batterie selbst befindet sich ebenfalls in einem Gehäuse, aber bei Missbrauch und Beschädigung könnte Wasser, Schmutz, leitfähige Partikel und andere Verunreinigungen eindringen, die Kurzschlüsse im Inneren des Packs verursachen könnten.

Minderung

Die von mir gesehenen Gehäuse können das Feuer nicht lange eindämmen, wodurch das Feuer die umgebenden Materialien schnell entzündet. Ein klares Null für die Minderung mit viel Raum für Verbesserungen.

Erkennung

Gibt es Temperatur-, Spannungs- und andere Sensoren an den Batterien? Das müssen wir noch genauer untersuchen. Wenn nicht, dann auch hier eine Null.

Reduzierung

Es ist wahrscheinlich, dass die Zellen keinen besonderen Brandschutz haben und Standard-18650er sind. Und obwohl die Packs oft aus Kunststoffteilen bestehen, die zum Brand beitragen, wäre dies im Vergleich zu den Batterien selbst gering.

Perfektion

Dies könnte bei billig gebauten Zellen geringer sein, aber die Zellen von Samsung, LG, Sanyo und anderen sind alle erstklassig und machen einen erheblichen Teil des E-Bike-Batteriemarktes aus.

Kontrolle

Es ist wahrscheinlich, dass diese Zellen keine besonderen Funktionen zur Steuerung des Energieflusses enthalten. Hier gibt es erhebliche Verbesserungsmöglichkeiten.

Das "Gute" und das "Schlechte"

Die schlechte Nachricht ist, dass die Brände passieren und groß genug sind, um in NYC stadtweit für Aufruhr zu sorgen.

Die gute Nachricht ist, dass die Technologie existiert, um sichere Packs herzustellen, und nur noch breit angewendet werden muss. Die Möglichkeiten umfassen die Verwendung besserer Gehäusematerialien, thermischen Schutz, Sensoren und sicherere Zellen.

Der Lichtblick

Obwohl die aktuelle Situation düster ist, kann sich die Branche verbessern. Um zu helfen, wird die Soteria Battery Innovation Group ein Projekt sponsern, um den aktuellen Stand der Technik zu verstehen und mit der Industrie zusammenzuarbeiten, um Best-Practice-Richtlinien für den Bau sicherer E-Bike-Batterien zu entwickeln. Das Projekt wird das Zerlegen von Batterien, das Testen von Zellen, die Profilierung von E-Bike-Benutzern, die Messung des Missbrauchs von E-Bike-Batterien und die Möglichkeit für die Industrie, sich zu den Best Practices zu äußern, umfassen. Wir werden es hier in unserem nächsten Newsletter skizzieren. Wenn Sie an einer Teilnahme interessiert sind, bleiben Sie dran, senden Sie mir eine Nachricht oder hinterlassen Sie einen Kommentar unten.