Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental evaluation and analysis of 18650 battery energy capacity and performance parameters

Czerniak Jacek, Gacek Anna, Ziembik Zbigniew

Zeszyty Naukowe. Organizacja i Zarządzanie / Politechnika Śląska

|

2025

|

z. 218

111--126

EN

Purpose: The primary objective of this paper was to present the research findings on 18650 batteries, with an emphasis on consumer selection practices, as well as the challenges and support mechanisms related to product quality. Additionally, the study aimed to identify critical issues that could inform future legislative changes related to 18650 batteries. Design/methodology/approach: The study employed a survey-based methodology, wherein participants were queried regarding the battery features they prioritize during their procurement process. The second phase of the study involved technical measurements of selected 18650 batteries, including their actual capacity and mass. A measurement system was designed and implemented, utilizing a solution that optimally replicated the user's real-world battery charging conditions. Findings: The web-survey allowed for the identification of the most important characteristics of batteries from the customers' perspective. As a result of the research, significant discrepancies were found between the declared and measured parameters of the batteries. It was identified that there is a lack of legal regulations governing the quality parameters that are important to consumers of this type of energy source. Research limitations/implications: The necessity for establishing appropriate standards for 18650 batteries has been demonstrated. Practical implications: Considering the number of charge and discharge cycles for these products, batteries with lower capacities impose a substantial environmental and economic burden, as they require more frequent replacement and recycling. Social implications: The need to enhance production and quality control standards for 18650 batteries has been emphasized to ensure the production of high-quality products that minimize environmental impact while maximizing consumer benefits. Originality/value: The parameters of 18650 batteries most relevant to consumers are presented, along with discrepancies between the specifications declared by manufacturers and their actual performance. The findings can assist producers in making informed decisions during the prototyping phase to enhance product quality, and guide legislators in developing appropriate legal standards.

2

Zrównoważone materiały do baterii litowo- oraz sodowo-jonowych

Wilamowska-Zawłocka Monika

Wiadomości Chemiczne

|

2025

|

[Z] 79, 7-8

435--455

EN

In recent years there has been a growing demand for reliable and affordable energy storage devices to minimize dependence on fossil fuels by integration of intermittentoperating renewable energy sources into the grid. Large-scale deployment places high requirements to the cost, sustainability and recyclability of the materials used in batteries. Sustainable battery materials will play a key role in the energy transition and the development of environmentally friendly technologies. As the demand for energy storage increases - particularly in the electromobility and renewable energy sectors - so does the need to find alternatives to traditional raw materials such as lithium, cobalt and nickel, whose extraction is often associated with negative environmental and social impacts. Sustainable approaches range from the use of more accessible and less toxic materials to the implementation of recycling technologies and the development of closed life-cycle cells. The drive to minimise the carbon footprint and improve supply chain ethics is making research into sustainable materials one of the pillars of modern energy.

3

Requirements on Fire Protection for Parking Spaces in Garages Intended for Charging Electric Vehicles

Tępiński Jarosław, Janik Paweł

Safety & Fire Technology

|

2025

|

Vol. 66, iss. 2

126--144

EN

Aim: The purpose of this article is to highlight the issue of fire protection in garages, with particular emphasis on facilities where charging points for electric and plug-in hybrid cars are to be installed. Introduction: The development of electromobility poses new challenges for fire protection in terms of properly securing garages in buildings and ensuring appropriate conditions for rescue operations. Fires involving electric vehicles, especially those with lithium-ion traction batteries, are characterized by high dynamics, long duration, the risk of rapid spread, the release of large amounts of smoke, as well as toxic and corrosive chemicals. Giving particular consideration to these hazards is especially important in enclosed garages, where difficulties in accessing the fire source and removing toxic combustion products are to be expected. The challenge lies in selecting the right active and passive fire protection measures for garages, as well as electrical protection for charging points for electric and plug-in hybrid cars. Methodology: As part of the work on the article, literature on the subject was reviewed and analysed, along with the current legal status regarding the installation of charging points at parking spaces, as well as applicable regulations and technical knowledge in the field of fire protection in garages. Conclusions: The above content provides a concise overview of the current state of knowledge regarding the fire hazard posed by electric cars. The article discusses the applicable regulations and technical principles of fire protection in garages. Solutions for fire protection in buildings where electric or plug-in hybrid vehicles are expected to be charged should include safety measures appropriate to the associated fire risk. Among the most important safeguards for controlling this hazard are early fire detection, which allows firefighting measures to be taken in the initial stages, and the use of solutions that limit the spread of fire until rescue teams arrive at the scene.

PL

Cel: Celem niniejszego artykułu jest naświetlenie problematyki ochrony przeciwpożarowej w garażach, ze szczególnym uwzględnieniem obiektów, w których przewidziano instalowanie punktów ładowania samochodów elektrycznych i hybrydowych plug-in. Wprowadzenie: Rozwój elektromobilności stawia przed ochroną przeciwpożarową nowe wyzwania w kontekście właściwego zabezpieczenia garaży w obiektach budowalnych oraz zapewnienia w nich odpowiednich warunków do prowadzenia działań ratowniczych. Pożary samochodów z napędem elektrycznym, zwłaszcza te obejmujące swoim zakresem litowo-jonowe baterie trakcyjne, cechują się dużą dynamiką, długotrwałością, ryzykiem szybkiego rozprzestrzeniania się, wydzielaniem dużej ilości dymu, a także toksycznych i żrących związków chemicznych. Uwzględnienie możliwości wystąpienia tych zagrożeń jest szczególnie istotne w zamkniętych garażach, gdzie należy liczyć się z utrudnieniami w dotarciu do źródła ognia i eliminacji toksycznych produktów spalania. Wyzwaniem staje się odpowiedni dobór czynnych i biernych zabezpieczeń przeciwpożarowych w garażu, a także zabezpieczeń elektrycznych punktów ładowania samochodów elektrycznych i hybrydowych plug-in. Metodologia: W ramach pracy nad artykułem dokonano przeglądu i analizy literatury przedmiotu, aktualnego stanu prawnego w zakresie instalowania punktów ładowania na stanowiskach postojowych, a także obowiązujących przepisów i zasad wiedzy technicznej z zakresu ochrony przeciwpożarowej garaży. Wnioski: Powyższe treści w syntetyczny sposób przybliżają aktualny stan wiedzy o zagrożeniu pożarowym stwarzanym przez samochody z napędem elektrycznym. W artykule omówiono obowiązujące przepisy i zasady wiedzy technicznej z zakresu ochrony przeciwpożarowej garaży. Rozwiązania w zakresie ochrony przeciwpożarowej obiektów budowlanych, w których przewiduje się ładowanie samochodów elektrycznych lub hybrydowych plug-in, powinny uwzględniać środki bezpieczeństwa adekwatne do towarzyszącego poziomu zagrożenia pożarowego. Wśród najważniejszych zabezpieczeń służących kontroli omawianego zagrożenia należy wskazać wczesną detekcję pożaru, pozwalającą podjąć działania gaśnicze w jego początkowej fazie oraz zastosowanie rozwiązań ograniczających możliwość swobodnego rozprzestrzeniania się pożaru do momentu przybycia na miejsce zdarzenia ekip ratowniczych.

4

Fire Safety of Lithium-Ion Battery Warehouses – Challenges and Dilemmas

Janik Paweł, Tępiński Jarosław

Safety & Fire Technology

|

2025

|

Vol. 65, iss. 1

98--107

EN

Purpose: The aim of this article is to attempt to characterize the current state of technical knowledge in the area of fire protection solutions and safeguards for energy storage systems using lithium-ion batteries. Introduction: Technological advancements in energy storage present fire protection with new and diverse challenges. A lithium-ion battery storage fire is characterized by its high dynamics, long duration, risk of rapid spread, and the emission of large quantities of smoke, as well as toxic and corrosive chemical compounds. During such a fire, one must anticipate difficulties in reaching the source of the fire, which is often located deep inside the battery casing. Another challenge is the appropriate selection of fire protection measures for lithium-ion storage facilities and the method of conducting rescue and firefighting operations in the event of a fire. Methodology: For this article, a review and analysis were conducted of relevant literature, available research findings (including preliminary observations made during laboratory and field tests carried out at CNBOP-PIB), and the authors’ own experiences. References to the results of the work by the team appointed at the Scientific and Research Centre for Fire Protection – National Research Institute (CNBOP-PIB) to develop Guidelines for fire protection conditions in energy storage facilities were also included. Conclusions: The content above provides a concise overview of the current state of knowledge regarding the fire hazard posed by lithium-ion battery storage. Fire protection solutions for these storage facilities and the buildings where they are planned for installation should incorporate safety measures adequate to the accompanying level of fire risk. Among the most crucial safeguards for controlling this hazard are early fire detection, which allows for firefighting actions in the initial phase, and the use of solutions that ensure the interruption of battery heating, as well as those that limit the free spread of fire until rescue teams arrive at the scene.

PL

Cel: Celem niniejszego artykułu jest próba scharakteryzowania aktualnego stanu wiedzy technicznej w obszarze rozwiązań i zabezpieczeń przeciwpożarowych magazynów energii wykorzystujących baterie litowo-jonowe. Wprowadzenie: Postęp technologiczny w zakresie magazynowania energii stawia przed ochroną przeciwpożarową nowe, różnorodne wyzwania. Pożar magazynu litowo-jonowego cechuje się dużą dynamiką, długotrwałością, ryzykiem szybkiego rozprzestrzeniania się, wydzielaniem dużej ilości dymu, a także toksycznych i żrących związków chemicznych. Podczas takiego pożaru należy liczyć się z utrudnieniami w dotarciu do źródła ognia, nierzadko umiejscowionego głęboko wewnątrz obudowy baterii. Wyzwaniem staje się również odpowiedni dobór zabezpieczeń przeciwpożarowych dla magazynów litowo-jonowych oraz sposobu prowadzenia działań ratowniczo-gaśniczych w przypadku ich pożaru. Metodologia: W ramach pracy nad artykułem dokonano przeglądu i analizy literatury przedmiotu, dostępnych wyników badań, w tym wstępnych obserwacji poczynionych w trakcie testów laboratoryjno-poligonowych zrealizowanych w CNBOP-PIB, a także doświadczeń autorów. Uwzględniono także odniesienia do wyników prac zespołu powołanego w Centrum Naukowo-Badawczym Ochrony Przeciwpożarowej – Państwowym Instytucie Badawczym do opracowania Wytycznych w zakresie warunków ochrony przeciwpożarowej magazynów energii. Wnioski: Powyższe treści w syntetyczny sposób przybliżają aktualny stan wiedzy o zagrożeniu pożarowym stwarzanym przez magazyny litowo-jonowe. Rozwiązania w zakresie ochrony przeciwpożarowej magazynów oraz obiektów budowlanych, w których przewiduje się ich montaż, powinny uwzględniać środki bezpieczeństwa adekwatne do towarzyszącego poziomu zagrożenia pożarowego. Wśród najważniejszych zabezpieczeń służących kontroli omawianego zagrożenia należy wskazać wczesną detekcję pożaru, pozwalającą podjąć działania gaśnicze w jego początkowej fazie oraz zastosowanie rozwiązań zapewniających przerwanie procesu nagrzewania baterii, a także ograniczających możliwość swobodnego rozprzestrzeniania się pożaru do momentu przybycia na miejsce zdarzenia ekip ratowniczych.

5

An optimized long short - term memory network for state of charge estimation of LFP battery for electric vehicle applications

Korbaa Nour el Houda, Bouchetata Nadir, Belarbi Ahmed Wahid

Przegląd Elektrotechniczny

|

2025

|

R. 101, nr 6

146--151

EN

Accurate state - of - charge (SOC) estimation is vital for reliable battery management systems (BMS) in electric vehicles (EVs) powered by lithium - ion batteries, especially under varying temperatures. This paper proposes an optimized bidirectional long short ‑term memory network with an attention mechanism (Bi - LSTM - AM) for robust SOC estimation across three different temperatures (0°C, 25°C, 50°C). We adopt training and testing with US06 profile, while hyper-parameter tuning ensures optimal model configuration. The Bi-LSTM-AM surpasses conventional LSTM net works, achieving faster training and lower computational cost. Hence, it delivers accurate and noise ‑minimized SOC estimations, achieving a mean squared error (MAE) of 0.4822% and a root mean squared error (RMSE) of 0.6563% at 25°C, with 99.72% accuracy on unseen testing data. In con clusion, evaluations of the proposed model under different temperatures and scenarios show that the model performs best at higher temperatures, and an MAE that remains below 0.66% even at 0°C. the Bi ‑LSTM ‑AM consistently outperforms existing SOC estimation approaches.

PL

Dokładne szacowanie stanu naładowania (SOC) jest kluczowe dla niezawodnych systemów zarządzania baterią (BMS) w pojaz dach elektrycznych (EV) zasilanych bateriami litowo-jonowymi, szczególnie w zmiennych warunkach temperaturowych. W niniejszym artykule zaproponowano zoptymalizowaną dwukierunkową sieć długiej pamięci krótkotrwałej z mechanizmem uwagi (Bi-LSTM-AM) do dokładnego sza cowania SOC w trzech różnych temperaturach (0°C, 25°C, 50°C). Wykorzystano proces uczenia i testowania z profilem US06, a dostrojenie hiper parametrów zapewniło optymalną konfigurację modelu. Bi-LSTM ‑AM przewyższa konwencjonalne sieci LSTM, osiągając szybsze uczenie i niższe koszty obliczeniowe. W rezultacie dostarcza dokładnych szacunków SOC z minimalizacją szumów, osiągając średni błąd kwadratowy (MAE) na poziomie 0,4822% i pierwiastek błędu średniokwadratowego (RMSE) na poziomie 0,6563% w temperaturze 25°C, z dokładnością 99,72% na niewidzianych danych testowych. Podsumowując, oceny zaproponowanego modelu w różnych temperaturach i scenariuszach pokazują, że model działa najlepiej w wyższych temperaturach, z nieco niższą dokładnością w temperaturach niższych. Jednak Bi-LSTM-AM konsekwentnie przewyższa istniejące metody szacowania SOC.

6

Selected properties of single-sided resistance spot welded joints on 18650 battery tab

Bieliszczuk Krzysztof, Zyskowska Magdalena

Welding Technology Review

|

2024

|

R. 96

4--15

EN

The aim of this study was to characterize selected properties of joints made by single-sided serial resistance spot welding of 0.15 mm thickness Hilumin connectors to the negative terminal of LGDBHG21865 lithium-ion cylindrical battery cell. Welding process was performed using production parameters to properly represent actual manufacturing conditions. Mechanical properties of the joints were examined by means of tensile stress test and microhardness measurements while additional studies include metallographic analysis of the joint cross sections by means of optical and scanning microscopy. Energy dispersive spectroscopy was performed in order to determine surface distribution of elements within the weld nugget. Studies confirmed suitable microstructure of welded joints, repeatability of the welding process and proper selection of the welding parameters.

7

Skutki uszkodzenia baterii litowo-jonowej

Kraus-Namroży Natalia, Brzezińska Dorota

Ciepłownictwo, Ogrzewnictwo, Wentylacja

|

2024

|

T. 55, nr 4

15--19

PL

Zainteresowanie urządzeniami zasilanymi przez LiB wciąż rośnie, a wraz z nim pojawiają się pytania dotyczące ich bezpieczeństwa. Celem niniejszego artykułu jest ocena skutków uszkodzenia baterii litowo-jonowej. Metoda badania polegała na mechanicznym uszkodzeniu baterii za pomocą naostrzonego pręta gwintowanego. Z przeprowadzonych badań wynika, że skutki mechanicznego uszkodzenia są bardzo niebezpieczne, gdyż powodują przyrost temperatury baterii, jej pożar, a nawet wybuch. Należy więc przy eksploatacji urządzeń zachować szczególne środki ostrożności oraz prowadzić wielokierunkowe badania baterii LiB, rozpoczynając od ich składu chemicznego , a kończąc na sposobu gaszenia pożaru za pomocą odpowiednio dobranego środka gaśniczego.

EN

Lithium-ion batteries surround us in our everyday lives. Interest in LiB-powered devices continues to grow, and with it comes questions about their safety. The aim of this article was to assess the effects of damage to a lithium-ion battery. The testing method involved mechanical damage to the battery using a sharpened threaded rod. From the study it can be concluded that mechanical damage is very dangerous and leads to an uncontrolled increase in temperature, fire and even explosion. Therefore, special safety measures should be taken and research should be continued on many levels related to LiB batteries, starting with the proper chemical composition of the batteries and ending with the appropriate selection of the extinguishing agent.

8

Improved thermal management of lithium-based batteries employing genetic algorithm optimization

Yüksek Gökhan, Lale Timur

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 6

art. no. e151378

EN

Lithium-based battery systems (LBS) are used in various applications, from the smallest electronic devices to power generation plants. LBS energy storage technology, which can offer high power and high energy density simultaneously, can respond to continuous energy needs and meet sudden power demands. The lifetime of LBSs, which are seen as a high-cost storage technology, depends on many parameters such as usage habits, temperature and charge rate. Since LBSs store energy electrochemically, they are seriously affected by temperature. High-temperature environments increase the thermal stress exerted on LBS and cause its chemical structure to deteriorate much faster. In addition, the fast charging feature of LBSs, which is generally presented as an advantage, increases the internal temperature of the cell and negatively affects the battery life. The proposed energy management approach ensures that the ambient temperature affects the charging speed of the battery and that the charging speed is adaptively updated continuously. So, the two parameters that harm battery health absorb each other, and the battery has a longer life. A new differential approach has been created for the proposed energy management system. The total amount of energy that can be withdrawn from LBS is increased by 14.18% as compared to the LBS controlled with the standard energy management system using the genetic algorithm optimized parameters. Thus the LBS replacement period is extended, providing both cost benefits and environmentally friendly management by LBSs turning into chemical waste distinctly later.

9

Implications of lithium-ion cell temperature estimation methods for intelligent battery management and fast charging systems

Abd El Baset Abd El Halim Ahmed, Eid Bayoumi Ehab Hassan, El-Khattam Walid, Ibrahim Amr Mohamed

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2024

|

Vol. 72, nr 3

art. no. e149171

EN

This article examines in depth the most recent thermal testing techniques for lithium-ion batteries (LIBs). Temperature estimation circuits can be divided into six divisions based on modeling and calculation methods, including electrochemical computational modeling, equivalent electric circuit modeling (EECM), machine learning (ML), digital analysis, direct impedance measurement and magnetic nanoparticles as a base. Complexity, accuracy and computational cost-based EECM circuits are feasible. The accuracy, usability and adaptability of diagrams produced using ML have the potential to be very high. However, none of them can anticipate the low-cost integrated BMS in real time due to their high computational costs. An appropriate solution might be a hybrid strategy that combines EECM and ML.

10

Imprints of graphene nanocomposites towards energy storage potential of lithium ion batteries—state of the art and perspectives

Kausar Ayesha, Ahmad Ishaq

Advances in Materials Science

|

2024

|

Vol. 24, nr 2(80)

35--60

EN

This state-of-the-art article is designed to cover essential aspects of graphene based nanomaterials for energy storage purposes. Graphene is, a unique nanocarbon, one atom thick nanosheet made up of sp2 hybridized carbon atoms. Graphene has been focused for various technical energy related devices and systems owing to remarkable structure and properties. In energy storage applications, graphene has been applied for varying devices like supercapacitors, fuel cell and batteries. Important utilization of graphene and derived nanocomposites have been observed for lithium (Li) ion batteries. In this context, graphene has been found to offer superior surface area, electron conduction, electrochemical properties, charge or energy density, reversible capacity, rate capacity, cyclic stability, charge-discharge behavior, and other progressive characteristics for effectual energy or charge storage. In addition, graphene derived nanomaterials have been researched for structural, morphological, mechanical, thermal, and other physical characteristics. Hence, graphene and nanocomposites have been reported as efficient Li ion battery electrode or electrolyte material. Future progress on designing new efficient graphene derived nanocomposites and three dimensional graphene based nanomaterials may overcome the challenges towards the formation of high performance battery electrode or electrolyte materials.

11

Pożary baterii litowo-jonowych - ochrona przeciwprzepięciowa

Wiater Jarosław

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2023

|

R. 91, nr 8

10--16

PL

W artykule zostały zaprezentowane skutki pożarów baterii litowo-jonowych powszechnie stosowanych w: samochodach, skuterach, rowerach, hulajnogach elektrycznych. Wystąpiły one w większości przypadków podczas procesu ich ładowania. Mechanizmy, które do nich doprowadziły są różne, jednak zagrożenie i potencjalne duże straty powinny skłonić do właściwej ochrony przeciwprzepięciowej układów. W artykule zaprezentowano zalecane metody ochrony przeciwprzepięciowej układów elektronicznych wykorzystywanych w ładowarkach baterii litowo-jonowych zasilanych z sieci elektroenergetycznej.

EN

The article presents the effects of fires of lithium-ion batteries commonly used in cars, scooters, bicycles and electric scooters. They occurred in most cases during the loading process. The mechanisms that led to them are different, but nevertheless the threat and potential large losses should prompt for proper surge protection systems. The article presents the recommended anti-overvoltage methods of electronic systems used in chargers of lithium-ion batteries supplied from the power grid.

12

Eliminacja zagrożenia pożarowego systemów magazynowania energii z akumulatorami litowymi

Świątek Jacek

Wiadomości Elektrotechniczne

|

2023

|

R. 91, nr 4

20--25

PL

Zasobniki z akumulatorami litowo-jonowymi są powszechnie stosowane, stają się nieodłącznym elementem otaczającego nas świata. Są to systemy o dużej gęstości energii, szybko ładowalne, ale z drugiej strony niestabilne chemiczne, z koniecznością ciągłego nadzoru elektroniką pomiarową BMS. Praca baterii poza zakresem termicznym i napięciowym spowoduje utratę kontroli nad systemem. W przypadku gdy zawiodą zabezpieczenia BMS, to akumulatory mogą wejść w proces rozbiegu termicznego. To zwykle kończy się gwałtownym wzrostem temperatury i wewnętrznego ciśnienia, co spowoduje zwarcie i zapłon. Pożar baterii litowych jest bardzo trudny do zwalczania, ponieważ wewnątrz ogniwa wytwarza się tlen i palne węglowodory jako efekt dekompozycji elementów. Pożar jest samoczynnie podtrzymywany, dlatego tą część baterii powinniśmy wyizolować do całkowitego wypalenia i nie dopuścić propagacji ognia w otoczeniu. Trzeba zrobić wszystko, aby do takiej sytuacji nie dopuścić, a jeżeli to się stanie, to zastosować przemyślaną, skuteczną strategię gaszenia. W artykule omówiono podstawowe typy akumulatorów jonowych, wyjaśniono, dlaczego są one niestabilnie chemiczne i jakie stosujemy zabezpieczenia. Wyjaśniono zjawisko rozbiegu termicznego i jak dochodzi do wewnętrznego zapłonu. Na zakończenie pokazano skuteczność środków gaśniczych i jakie powinny być stosowane strategie gaszenia.

EN

Lithium-ion battery packs are widely used and become an integral part of the around us world. These are systems with high energy density, fast charging, but on the other hand chemically unstable, with the need for constant supervision with BMS measuring electronics. Operation of the battery outside the thermal and voltage range, may loss of control over the system. In the event that the BMS protection fails, the batteries may enter to the thermal run-away process. This usually results in a rapid increase in temperature and internal pressure and next do internal short circuit and fire. The fire of lithium batteries is very difficult to fight because oxygen and combustible hydrocarbons are produced inside the cell, as a result of the decomposition of its elements. The fire is self-sustained, this part of the battery should be isolated until it burns out completely and the fire should not propagate in the surroundings. Therefore, it is necessary to do everything to prevent such situation, and if it does occur, to apply effective extinguishing strategy. The article shown the basic types of lithium-ion batteries, explains why they are chemically unstable and what protections should be used. Next was explained thermal run-away process and how start internal ignition. Finally are shown the effective- ness of extinguishing agents and extinguishing strategies which should be taken.

13

Testing the Fire Safety of Electric Vehicles

Majka Ilona, Zboina Jacek

Safety & Fire Technology

|

2023

|

Vol. 62, iss. 2

86--111

EN

Aim: The aim of the article is to discuss, using literature on the subject, the results of scientific research and fire tests devoted to lithium-ion batteries and electric-powered vehicles, as well as various methods and techniques for extinguishing them. The presentation of these issues is important in terms of identifying the hazards present in construction objects where electric vehicles are parked and charged, as well as conducting effective and safe rescue operations during incidents involving them. Introduction: The development of electromobility, including the growing number of electric vehicles, poses new challenges for fire protection, both in the context of conducting rescue operations and the safety of parking and charging these vehicles at construction objects. Fires on lithium-ion batteries used in electric vehicles follow a different pattern than fires on conventional energy sources. This includes the causes of their origin, the course and methods of extinguishing them, as well as the dangers to those in their zone, including from the toxic products of combustion that are emitted. Consideration of the occurrence of these risks is particularly important in underground infrastructure, where firefighting is more difficult and the ability to eliminate the toxic products is limited. The article discusses the results of scientific research and fire tests involving lithium-ion batteries and electric vehicles, taking into account different methods and techniques for extinguishing them, conducted in Germany, Austria, Switzerland, Sweden, South Korea, the United States of America and Poland, among others. Methodology: The authors prepared the article based on a review and analysis of the results of scientific and experimental research, as well as on the literature. Conclusions: The growing number of electric vehicles increases the likelihood of accidents and fires involving them. This poses a challenge for rescue operations involving the vehicles mentioned above. An analysis of the literature on the subject leads to the conclusion that the catalogue of risks during rescue operations involving electric vehicles is different from that of conventionally powered vehicles. These risks require research, analysis, evaluation and validation.

PL

Cel: Celem artykułu jest omówienie – z wykorzystaniem literatury przedmiotu – wyników badań naukowych i testów pożarowych poświęconych bateriom litowo-jonowym oraz pojazdom z napędem elektrycznym, a także różnym metodom i technikom ich gaszenia. Przedstawienie tych zagadnień jest istotne z punktu widzenia identyfikacji zagrożeń występujących w obiektach budowlanych, w których parkowane i ładowane są pojazdy elektryczne, a także prowadzenia skutecznych i bezpiecznych działań ratowniczych podczas zdarzeń z ich udziałem. Wprowadzenie: Rozwój elektromobilności, w tym rosnąca liczba pojazdów elektrycznych, stawia przed ochroną przeciwpożarową nowe wyzwania, zarówno w kontekście prowadzenia działań ratowniczych, jak i bezpieczeństwa parkowania i ładowania tych pojazdów w obiektach budowlanych. Pożary baterii litowo-jonowych stosowanych w pojazdach elektrycznych przebiegają inaczej niż pożary konwencjonalnych źródeł energii. Dotyczy to przyczyn ich powstania, przebiegu i metod gaszenia oraz zagrożeń dla osób przebywających w ich strefie, m.in. ze strony wydzielających się toksycznych produktów spalania. Rozważenie wystąpienia tych zagrożeń jest szczególnie istotne w podziemnej infrastrukturze, gdzie gaszenie pożarów jest trudniejsze, a możliwości eliminowania toksycznych produktów spalania są ograniczone. W artykule omówiono wyniki badań naukowych i testów pożarowych z udziałem baterii litowo-jonowych oraz pojazdów elektrycznych, uwzględniających różne metody i techniki ich gaszenia, prowadzonych m.in. w Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Szwecji, Korei Południowej, Stanach Zjednoczonych Ameryki oraz Polsce. Metodologia: Autorzy opracowali artykuł, opierając się na przeglądzie i analizie wyników badań naukowych, eksperymentalnych, a także na literaturze przedmiotu. Wnioski: Rosnąca liczba pojazdów elektrycznych zwiększa prawdopodobieństwo wystąpienia wypadków i pożarów z ich udziałem. Stanowi to wyzwanie w zakresie działań ratowniczych prowadzonych z udziałem pojazdów, o których mowa powyżej. Analiza literatury przedmiotu prowadzi do wniosku, iż katalog zagrożeń podczas prowadzenia działań ratowniczych z udziałem pojazdów elektrycznych jest inny niż w przypadku pojazdów z napędem konwencjonalnym. Zagrożenia te wymagają badań, analizy, oceny i walidacji. Na podstawie przeprowadzonej analizy dostępnych wyników badań naukowych, danych empirycznych i rzeczywistych zdarzeń można stwierdzić, iż w porównaniu z pożarami pojazdów spalinowych pożary pojazdów elektrycznych mają inną dynamikę rozwoju i mogą w związku z tym stanowić inne, nieznane dotąd strażakom zagrożenia.

14

Power management for a fuel cell/battery and supercapacitor based on artificial neural networks for electric vehicles

Djaballah Younes, Negadi Karim, Boudiaf Mohamed, Berkani Abderrahmane, Marignetti Fabrizio

Przegląd Elektrotechniczny

|

2023

|

R. 99, nr 8

165--169

EN

Hydrogen electric vehicles are environmentally friendly and highly efficient. They derive their energy from fuel cell as a main component in addition to lithium-ion battery and supercapacitor as auxiliary elements. However, there are problems in securing the required power and the optimal power control strategy with different operating conditions. In order to solve these problems, we seek in our work to improve energy economy and continuity, make use of some of the energy that is often lost as heat, and increase system life. To with considering various operating restrictions. So, we adopted this hybrid energy storage system. A specialized strategy is designed for optimal control of energy sources. Therefore, an artificial neural network was trained using Matlab/Simulink software. The obtained results showed the effectiveness and accuracy of the proposed system. Which can be used in practice.

PL

Pojazdy napędzane wodorem są przyjazne dla środowiska i bardzo wydajne. Energię czerpią z ogniwa paliwowego jako głównego elementu, oprócz akumulatora litowo-jonowego i superkondensatora jako elementów pomocniczych. Istnieją jednak problemy z zapewnieniem wymaganej mocy i optymalną strategią sterowania mocą przy różnych warunkach pracy. Aby rozwiązać te problemy, w naszej pracy staramy się poprawić ekonomię i ciągłość energii, wykorzystać część energii, która często jest tracona w postaci ciepła, oraz wydłużyć żywotność systemu. Aby wziąć pod uwagę różne ograniczenia operacyjne. Dlatego przyjęliśmy ten hybrydowy system magazynowania energii. Specjalistyczna strategia ma na celu optymalne sterowanie źródłami energii. Dlatego sztuczna sieć neuronowa została przeszkolona przy użyciu oprogramowania Matlab/Simulink. Uzyskane wyniki wykazały skuteczność i dokładność proponowanego systemu. Które można wykorzystać w praktyce.

15

Budowa hybrydowych magazynów energii - aspekty techniczne i bezpieczeństwo

Rafał Krzysztof, Biskupski Jacek, Chaja Patryk, Kuźmiński Marcin

Materiały Budowlane

|

2023

|

nr 1

46--48

PL

W artykule opisano podstawowe zagadnienia dotyczące systemów magazynowania energii elektrycznej z wykorzystaniem różnych technologii baterii elektrochemicznych. Scharakteryzowano kluczowe dostępne technologie pod kątem ich właściwości użytkowych oraz bezpieczeństwa użytkowania. Szczegółowo scharakteryzowano aspekty bezpieczeństwa pożarowego magazynów opartych na technologii litowo-jonowej jako najbardziej popularnej technologii. Przedstawiono dyskusję wyników przeprowadzonych przez autorów doświadczeń z bateriami litowo-żelazowo-fosforanowymi.

EN

The paper describes fundamental aspects of the construction of energy storage systems using different battery technologies. Key technologies available on the market are characterized in terms of their functional properties and operational safety. Fire safety aspects are characterized in detail for the lithium-ion technology as the most common one. Tests with lithium-iron-phosphate batteries conducted by authors are discussed.

16

Eliminacja zagrożenia pożarowego systemów z akumulatorami litowymi

Świątek Jacek

Elektro Info

|

2023

|

nr 4

20--26

PL

Zasobniki z akumulatorami litowymi są coraz powszechnej stosowane, stają się powszechnym elementem otaczającego nas świata. Są to systemy o dużej gęstości energii, szybko ładowalne, ale z drugiej strony niestabilne chemiczne, z koniecznością ciągłego nadzoru elektroniką pomiarową BMS. W przypadku utraty kontroli nad baterią litową, wejście poza zakres dopuszczalnej pracy warunków termicznych i czy też napięciowych może spowodować rozbieg termiczny baterii litowej. To zjawisko zwykle kończy się zwarciem wewnętrznym, gwałtownym wzrostem wewnętrznego ciśnienia i zapłonem. Pożar baterii litowych jest bardzo trudny do zwalczania ponieważ wewnątrz ogniwa powstaje z dekompozycji elementów tlen i palne węglowodory i pożar jest samoczynnie podtrzymywany. Z tego powodu ważne jest przemyślenie zabezpieczeń i jaką strategię eliminacji zagrożenia powinniśmy wybrać.

EN

Battery storages with lithium batteries are becoming more and more common, they are becoming a standard element of the around world. These are systems with high energy density, fast charging, but on the other hand these are chemically unstable, with the need for constant supervision with BMS measuring electronics. In the event of loss of control over the lithium battery, going beyond the permissible operating range of thermal and/or voltage conditions may cause thermal run-away of the lithium battery. This phenomenon usually have final results in an internal short circuit, a rapid increase in internal pressure and ignition. The fire of lithium batteries is very difficult to eliminate because inside the cell, oxygen and combustible hydrocarbons are formed from the decomposition of elements and there are given a fuel to self-sustained fire. For this reason, it is important to think what kind of security We should choose and what kind of the strategy We should take to eliminate this threat.

17

Innowacyjne ładowarki słoneczne – rozwiązania WITI

Iwan Agnieszka, Plebankiewicz Ireneusz, Maleczek Stanisław, Przybył Wojciech, Bogdanowicz Krzysztof A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 1

155--157

PL

Niniejsza praca dotyczy przedstawienia innowacyjnych rozwiązań WITI w zakresie konstrukcji ładowarek słonecznych. W pracy przedstawiono panoramę projektu pt.: Wydajne i lekkie układy zasilające złożone z ogniwa słonecznego i baterii litowo-jonowej oraz ogniwa słonecznego i superkondensatora przeznaczone do zastosowań specjalnych realizowanego w ramach Strategicznego programu badań naukowych i prac rozwojowych „Nowoczesne technologie materiałowe”. Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBR).

EN

This paper concerns the presentation of innovative WITI solutions in the field of the construction of solar chargers. The paper presents a panorama of the project entitled: Efficient and lightweight power supply systems consisting of a solar cell and a lithium-ion battery as well as a solar cell and a supercapacitor for special applications implemented under the Strategic Program of Scientific Research and Development "Modern Materials Technologies". National Center for Research and Development (NCBR).

18

Projekt układu zasilania i magazynowania energii dla bezzałogowego statku powietrznego

Kwiecień Szymon, Typiak Andrzej

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2022

|

Vol. 63, Nr 9

27--31

PL

Artykuł powstał w oparciu o pracę dyplomową zrealizowaną przez studenta Wojskowej Akademii Technicznej. W niniejszej publikacji zawarto opis procesu budowy bezzałogowego statku powietrznego, z którym zintegrowano panele fotowoltaiczne firmy Sunpower Maxeon 3 oraz baterie li-ion Panasonic NCR18650 wykorzystane podczas realizacji zadania dyplomowego przez studenta Wydziału Elektroniki oraz szczegółowy opis jego konstruowania. W formie pełnowymiarowego modelu przedstawiono efekty pracy, które widoczne były poprzez ciągły oraz nieprzerwany lot motoszybowca. Realizowany był przy wykorzystaniu energii słonecznej.

EN

The article is based on a thesis made by a student of the Military University of Technology. This publication describes the process of building an unmanned aerial vehicle with integrated solar panels from Sunpower Maxeon 3 and Panasonic NCR18650 li-ion batteries used during the completion of the diploma task by a student of the Faculty of Electronics, and a detailed description of its construction. The effects of the work were presented in the form of a full-scale model, which were visible through the continuous and uninterrupted flight of the motor sailplane. It was realized with the use of solar energy.

19

Zagrożenie pożarowe układów ładowania baterii litowo-jonowych – ochrona przeciwprzepięciowa

Wiater Jarosław

Elektro Info

|

2022

|

nr 9

106--113

PL

W artykule zostały zaprezentowane skutki pożarów baterii litowo-jonowych powszechnie stosowanych w samochodach, skuterach, rowerach, hulajnogach elektrycznych. Wystąpiły one w większości przypadków podczas procesu ładowania. Mechanizmy, które do nich doprowadziły, są różne, niemniej jednak zagrożenie i potencjalne duże straty powinny skłonić do właściwej ochrony przeciwprzepięciowej sieci zasilających układy ładowania. W artykule zaprezentowano zalecane metody ochrony przeciwprzepięciowej układów elektronicznych wykorzystywanych w ładowarkach baterii litowo-jonowych zasilanych z sieci elektroenergetycznej.

EN

The article presents the effects of fires of lithium-ion batteries commonly used in cars, scooters, bicycles and electric scooters. They occurred in most cases during the loading process. The mechanisms that led to them are different, but nevertheless the threat and potential large losses should prompt for proper surge protection systems. The article presents the recommended anti-overvoltage methods of electronic systems used in chargers of lithium-ion batteries supplied from the power grid.

20

Elektromobilność wspiera zieloną energię : Raport przygotowany przez Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych

Mazur Maciej

Elektro Info

|

2022

|

nr 5

90--97

PL

Świat ogarnia rewolucja transportowa. Branża motoryzacyjna dostosowuje się do coraz ostrzejszych wymogów środowiskowych i klimatycznych. Procesy transformacji nie omijają też Polski, która już teraz jest europejskim liderem w dziedzinie produkcji ogniw i komponentów wykorzystywanych w e-samochodach. Specjalizacją polskiej gospodarki stały się akumulatory litowo-jonowe do samochodów elektrycznych. Jak wygląda produkcja akumulatorów obecnie i co należy zrobić, aby nie stracić statusu lidera w nadchodzących latach?