Eletrikli araçlardaki yangınlar ve müdahale yöntemleri
Fire in electric vehicles and response methods
Yazar: HÜSEYİN ALYAR
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ NECMİ CEMAL ÖZDEMİR
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Elektrikli araçlar = Electric vehicles ; Lityum iyon pil = Lithium ion battery ; Risk = Risk ; Yangın güvenliği = Fire safety

Özet:
Bu çalışma, mevcut literatürün gözden geçirilmesiyle lityum iyon pilli karayolu taşıtlarının yangın güvenliği konusundaki endişeleri ele alınmıştır. Elektrikli araçlar (EA) ve lityum iyon bataryalar (LIB) hakkında temel bilgiler sunuldu. Lityum iyon pillerin kullanımı, uygun performans ve menzile sahip elektrikli araçlar geliştirmenin anahtarı olmuştur. Bu teknolojinin birçok avantajı vardır. Ancak yangın ve gaz emisyonlarına ilişkin riskler, geleneksel yanmalı motorlara sahip araçlardan farklıdır. Çalışmada; ısı salınımı, yangın, gaz patlamaları, yanıcı ve zehirli gaz emisyonu ile ilgili konular ile  akü arızası durumunda aracı ve çevresini koruma yolları anlatılmaktadır. Yangın riskleri ve güvenlik çözümleri ile ilgili konular araştırıldı. Elektrikli araçlarda (EA) son zamanlarda meydana gelen pil yangınlarının yanı sıra ilgili yangın güvenliği konularını ve yangından korunma stratejilerini incelemektedir. Li-ion pilin (LIB) yangın riski ve tehlikesi, sürüş performansı ve şarj hızındaki yüksek talepler, kaçınılmaz trafik kazaları, pil paketlerinin artan ölçmeği ve enerji yoğunluğu nedeniyle özellikle elektrikli araçlarda önemlidir. EA yangınının risk ve tehlikesine ilişkin niteliksel bir anlayış sağlamak için EA'lara ait yangın kazaları gözden geçirilmiştir. Elektrikli araçların pazar payı önümüzdeki yıllarda da  sürekli arttacağı düşülüldüğünde elektrikli araç yangın kazalarınında artışın meydana gelmesi muhtemeldir. Şimdiye kadar, yüksek maliyet ve ticari sırların kısıtlanması nedeniyle sınırlı sayıda tam ölçekli EA yangın testi yapılmıştır. Bununla birlikte, mevcut test sonuçları, EA yangınının ısı yayma oranının fosil yakıtlı araç yangınınınkiyle karşılaştırılabilir olduğunu, EA yangınının ise yanan Li-ion pillerden HF gibi daha fazla zehirli gaz salabileceğini ortaya koydu.

Abstract:
This study addressed the fire safety concerns of road vehicles with lithium-ion batteries through a review of the available literature. Basic information about electric vehicles (EA) and lithium-ion batteries (LIB) was presented. The use of lithium-ion batteries has been key to developing electric vehicles with appropriate performance and range. This technology has many advantages. However, the risks associated with fire and gas emissions are different from vehicles with conventional combustion engines. In the study; issues related to heat release, fire, gas explosions, flammable and toxic gas emissions and ways to protect the vehicle and its environment in case of battery failure are explained. Issues related to fire risks and security solutions were investigated. It examines recent battery fires in electric vehicles (EV) as well as related fire safety issues and fire protection strategies. The fire risk and danger of the Li-ion battery (LIB) is especially important in electric vehicles due to high demands on driving performance and charging speed, inevitable traffic accidents, increased scaling of battery packs and energy density. Fire accidents of battery powered EVs are reviewed to provide a qualitative understanding of the risk and hazard of EV fire. Considering that the market share of electric vehicles will increase continuously in the coming years, it is likely that an increase in electric vehicle fire accidents will occur. To date, a limited number of full-scale EV fire tests have been conducted due to the high cost and restriction of trade secrets. However, the current test results revealed that the heat release rate of EV fire is comparable to that of fossil fuel vehicle fire, while EV fire can release more toxic gases such as HF from burning Li-ion batteries.