Voorkom deflagratie en explosiegevaar door gasontbranding onder EV-branddekens: Fire Isolator Aerosol Units

Tijdens de inzet van ons Fire Isolator-concept, inclusief onze EV-branddekens, hebben we nooit een gasontbranding of explosie waargenomen. Na meer dan 15 praktijktests zou je dat ‘geluk’ kunnen noemen — maar in werkelijkheid is dit het resultaat van het Fire Isolator-concept, dat simpelweg verder gaat dan alleen het gebruik van een deken. Een deken alleen kan Thermal Runaway niet stoppen.

Het wegnemen van alleen zuurstof stopt Thermal Runaway echter ook niet — iets wat we maar al te goed uit eigen ervaring weten. Zoals we binnen het Fire Isolator-team weleens zeggen: als een deken alleen het vuur volledig had kunnen doven, had je deze waarschijnlijk niet eens nodig gehad.

Het verminderen van het deflagratie risico is onderdeel van ons concept

Vanaf het allereerste begin — 4,5 jaar geleden — hebben we bij Fire Isolator gezocht naar een manier om de vlammen onder de deken te bestrijden (ja, de vlammen zijn er nog steeds, de deken houdt ze alleen binnen) en om de vrijgekomen gassen te neutraliseren. Deze gassen kunnen ontsnappen via de open structuur van onze dekens, maar je wilt niet dat ze de lucht in gaan — zeker niet binnenshuis — en je wilt ook het risico op ontbranding of zelfs explosie vermijden.

Zo kwamen we uit bij de draagbare Aerosol Units die we vandaag de dag gebruiken. Hieronder leggen we in 6 kernpunten uit waarom we voor deze oplossing hebben gekozen en hoe deze een cruciale rol speelt binnen het Fire Isolator-concept om te voorkomen dat gassen en dampen een gevaar vormen.

Voordat we hier dieper op ingaan, even het volgende: 2 van deze Aerosol Units wisten tijdens een praktijktest de Thermal Runaway te stoppen in 2 NMC lithium-ionbatterijen (hier is een video van beschikbaar).

6 manieren waarop onze Aerosol Units werken tijdens EV-branden en Thermal Runaway

Onze Fire Isolator kaliumnitraat (KNO₃) Aerosol Units zijn ontworpen om de effectiviteit van brandonderdrukking te vergroten, met name in uitdagende scenario’s zoals elektrische voertuigbranden waarbij lithium-ionbatterijen in Thermal Runaway kunnen raken. Hier volgt een technische uitleg van hoe deze units het risico op deflagratie (een snelle maar subsonische explosie) kunnen beperken in dergelijke situaties:

1. Chemische samenstelling: Kaliumnitraat is een oxiderend middel dat, wanneer het in aerosolvorm wordt gebracht, fijne deeltjes produceert die zich effectief in de lucht verspreiden. Deze eigenschap zorgt voor een snelle en significante toename van de beschikbare zuurstof in de omgeving van de brand, wat soms kan helpen bij onderdrukking door de effectiviteit van de gebruikte blusmaterialen te verbeteren.
   
   
2. Koelend effect: Het effect van de Aerosols maakt het mogelijk om kaliumnitraatdeeltjes over een groot gebied te verspreiden, zodat ze in contact komen met de vlammen en hete gassen die vrijkomen uit de brandende materialen. De aerosol koelt de verbrandingszone door warmte te absorberen, wat helpt om de temperatuur van de vlammen en omliggende gassen te verlagen. Bij brandende batterijmaterialen kan deze koeling voorkomen dat de gassen deflagratietemperaturen bereiken.
   
   
3. Verdringing van brandbare gassen: De aerosolwolk die door kaliumnitraat wordt gevormd, kan brandbare gassen rondom het brandgebied effectief verdringen, waardoor de concentratie van brandbare gassen in de omgeving afneemt. Door de ophoping van brandbare dampen en gassen te beperken, wordt het risico op deflagratie verminderd, wat het veiliger maakt om branden met lithium-ionbatterijen te bestrijden.
   
   
4. Remming van reacties: Kaliumnitraat kan ook de reactieprocessen van verbranding verstoren. Wanneer de fijne aerosoldeeltjes in contact komen met hete verbrandingsproducten, kunnen ze reactieve radicalen neutraliseren die essentieel zijn om verbranding in stand te houden. Deze verstoring kan de reacties die normaal tot een explosieve deflagratie leiden, vertragen of zelfs onderdrukken.
   
   
5. Thermische stabiliteit en interactie met batterijchemicaliën: Bij batterijbranden, vooral tijdens Thermal runaway, kan de afbraak van batterijcomponenten zeer brandbare gassen vrijgeven. De introductie van kaliumnitraat kan mogelijk de ontledingschemie van deze materialen beïnvloeden, waardoor snelle thermische reacties die bijdragen aan deflagratie worden vertraagd of voorkomen.
   
   
6. Toepassing in combinatie met branddekens: Terwijl de deken de directe vlammen onderdrukt en dient als thermische barrière, wordt de aerosolunit onder de deken geplaatst, zo dicht mogelijk bij de batterij (veiligheid eerst) en kan hij onder de deken doordringen. Zo levert hij extra koeling en verdringingswerking om te voorkomen dat zich onder de deken aanwezige brandbare gassen ontbranden.

Samengevat: kaliumnitraat Aerosol Units maken een veelzijdige benadering van brandonderdrukking bij EV-autobranden met Thermal Runaway mogelijk. Door de omgeving te koelen, brandbare gassen te verdringen en verbrandingsreacties te remmen, verkleinen ze de kans op deflagratie aanzienlijk tijdens een autobrand — met name bij elektrische voertuigen die in thermische runaway zijn geraakt.

Het is echter belangrijk om te benadrukken dat hoewel kaliumnitraat nuttig kan zijn, er altijd uitgebreide veiligheidsmaatregelen en protocollen aanwezig moeten zijn bij het bestrijden van EV-branden, aangezien deze nog steeds aanzienlijke risico’s met zich meebrengen.

Kunnen we succes en volledige blussing van de brand, inclusief het stoppen van thermische runaway, garanderen?
Na meer dan 15 praktijktests, is het duidelijk dat de combinatie van onze deken, de kaliumnitraat Aerosol Units, watermist en het uiteindelijk binnendringen in de batterij met onze EV Fire Gun veel meer controle geeft dan alleen een brandslang.

Hulpdiensten die ons concept inzetten, moeten PBM (persoonlijke beschermingsmiddelen) en adembescherming (SCBA) dragen bij alle handelingen en dienen getraind te zijn in het toepassen van het concept.

Meer weten? Neem gerust contact met ons op!