”Fyrverkeri-tårtor” och 10 andra saker som händer när elbilar brinner

Publicerad 31 maj 2021, 13:26

Då allt fler elbilar rullar på våra vägar väcks nya frågor om säkerheten. När kan ett batteri börja brinna och vad innebär det att en skadad battericell kan orsaka en ”fyrverkeri-tårta”? Elinstallatören har gjort en djupdykning i fakta om bränder i elfordon.

Minst 55 elbussar brann upp helt vid en stor brand i en laddstation för bussar utanför Peking 2017. Brandorsaken är fortfarande inte klarlagd, men de analyser som gjorts pekar mot att en kortslutning spelat stor roll. Vid branden skadades ingen människa, men den ekonomiska förlusten blev stor då många laddstolpar och bussar förstördes.

Mer om brandrisk:
Efter branden: ”Laddar aldrig med timer”

Andra problem med elfordon:
”Jag fick kritik när jag sa att elfordon sprider störningar på elnätet”

Händelsen i laddstationen är inte unik. Enligt kinesiska myndigheters uppgifter var brinnande elcyklar orsak till 158 människors död i Kina mellan år 2013 och 2017. Även på andra håll i världen brinner elfordon rätt som det är. Det visar den databas med fakta om de senaste årens bränder i elfordon, som franska och italienska forskare har skapat.

”De vanligaste orsakerna till batteribrand är upprepad överladdning, extremt kall eller varm omgivningstemperatur, yttre kortslutning som ger för hög eller låg impedans, tillverkningsfel och felaktig användning.”

Judy Jeevarajan, säkerhetscertifieringsföretaget Underwriters Laboratories

Lyckligtvis leder inte alla incidenter till dödsfall. Föraren av den Tesla modell 3 som körde av vägen i amerikanska Oregon i slutet av förra året överlevde, men dramatiken blev ändå stor. Bilen kraschade vid hög fart (160 km/h). Delar av litium-jonbatteriet flög ur bilen och vidare in genom fönstret i ett hus, där en säng började brinna.

1 brandförloppet varierar stort

– Det finns många fler exempel och utifrån vad vi sett hittills kan brandförloppet variera stort mellan olika batterityper, säger Guy Marlaire vid franska forskningsinstitutet för industriell miljö och risker, Ineris.

Han och Paola Russo från Roms universitet var några av talarna under konferensen Five (Fires in vehicles) i slutet av förra året, anordnad av forskningsinstitutet Rise.

2 Här kan bränder starta

I Sverige brann totalt 14 el- och hybridbilar under 2018 och 2019 – fyra under färd och två under laddning, enligt Myndigheten för samhällsskydd och beredskap, MSB. 

Tre hybridbilar började brinna under färd, och där tros bränderna ha koppling till batterierna. För bilarna som stod på laddning började branden i ena fallet i ett vägguttag och i det andra fallet runt laddaren. Batterier, laddare eller elledningar var inblandade även vid brand i cirka 280 fossildrivna bilar.

3 batteri brann upprepade gånger

I Finland brann sex el- och hybridbilar under samma period. Vid en incident i Lahti 2019 började bilens batteri brinna igen två gånger efter släckning.

4 Vanligaste orsakerna till batteribrand

Händelserna engagerar. När det rullar allt fler elfordon på vägarna behöver samhället få koll på vad som kan hända med dem vid krock eller laddning.

– De vanligaste orsakerna till batteribrand är upprepad överladdning, extremt kall eller varm omgivningstemperatur, yttre kortslutning som ger för hög eller låg impedans, tillverkningsfel och felaktig användning, berättade amerikanska forskaren Judy Jeevarajan från säkerhetscertifieringsföretaget Underwriters Laboratories.

Fossilbränsle­drivna bilar ­brinner ­oftare

ÄNNU SÅ LÄNGE är andelen bränder i elbilar låg jämfört med fossilbränsledrivna bilar, visar bland annat statistik från norska myndigheten Direktoratet for samfunnssikkerhet og ­beredskap, DSB. Under tre år registrerades 60 bränder i elbilar och 2 651 bränder i bensin- och dieselbilar i landet. Där finns ungefär 250 000 elbilar och 2,5 miljoner bensin- och dieselbilar. Siffrorna indikerar alltså att bensin- och ­dieselbilar brinner nästan fem gånger oftare än ­elbilar. Det kan delvis förklaras av att de flesta elbilar är nyare än andra bilar, men inte bara.

5 kan öka med flera hundra grader

I sitt labb har hon undersökt så kallad termisk rusning i olika sorters litium-jonbatterier. Fenomenet innebär i stora drag att temperaturen inuti en skadad battericell plötsligt kan öka med flera hundra grader. Värmen kan också spridas till battericellerna runtomkring, som i en ”fyrverkeri-tårta”.

Bild från tester hos forskningsinstitutet Rise i Borås. Foto: Rise
Bild från tester hos forskningsinstitutet Rise i Borås. Foto: Rise

6 Nickel-mangan-kobolt når termisk rusning snabbare

Judy Jeevarajans tester har till exempel visat skillnaden mellan två vanliga elbilsbatterier. Battericeller med nickel-mangan-kobolt i katoden når termisk rusning snabbare än celler med litium-järn-fosfat i katoden. Det kan ta 1,5 timme innan ett batteri brinner kraftigt, men även kortare eller längre tid.

Anders Lundberg.
Anders Lundberg.

– Det kan vara svårt att veta om ett batteri är skadat. Därför finns branschrekommendationer för elbilar. Exempelvis att om bilen varit med om en krock ska den stå i karantän en viss tid, säger Anders Lundberg, brandingenjör hos MSB.

7 går inte att släcka

Han tillägger att termisk rusning är en kemisk reaktion som inte går att släcka. Det enda som hjälper vid brand i ett stort litium-jonbatteri är nedkylning, oftast med vatten. I vissa länder har räddningstjänsterna containrar där de kan ställa in brinnande fordon och fylla på tills de täcks med vatten.

8 liten risk för elchocker

Forskning och tester hjälper räddningstjänsterna att ta fram rutiner för hantering av batteribränder. En fråga som ställts är om det finns risk för att brandmän får elchocker vid hanteringen. Enligt Ricardo Weewer, vid nederländska forskningsinstitutet IFV, är inte risken så stor. För att få strömgenomgång måste man ta i plus- och minuspolerna samtidigt. Det här känner brandmännen till och undviker det.

”Vi såg även att andra gaser som kolmonoxid, väteklorid och svaveldioxid avges i ungefär lika stor mängd oavsett om det är en dieselbil eller en elbil som brinner.”

Ola Willstrand, projektledare, Rise

9 giftiga gaser orosmoment

En större risk är de giftiga gaser som avges vid batteribränder, exempelvis väteflourid, vätecyanid och väteklorid. Väteflourid är skadligt inte bara vid inandning, utan kan även absorberas genom huden. Detta har varit orosmoment för brandmän under flera år. Särskilt när det gäller bilbränder i garage.

En ny forskarrapport bekräftar att det bildas mycket mer väteflourid när elbilar brinner än vid brand i en dieselbil. Testerna hos Rise i Borås gjordes på två elbilar (en personbil och en van) och en dieselvan.

10 gasen fastnar på olika material

Jämfört med tidigare tester blev dock mängden väteflourid lägre här. En förklaring som ges är att gasen fastnar på omkringliggande material i bilarna. Därför skiljer sig resultaten från tester där enbart batterier brunnit. Det är också skillnad mellan olika batterier och bilmodeller.   

Också bra att tänka på
Övertoner från elbilar bortglömd risk för tv:n och armaturer: ”Kan fatta eld”

Ola Willstrand. Foto Rise
Ola Willstrand. Foto Rise

– Vi såg även att andra gaser som kolmonoxid, väteklorid och svaveldioxid avges i ungefär lika stor mängd oavsett om det är en dieselbil eller en elbil som brinner, säger Ola Willstrand, projektledare hos Rise.

11 sotet innehåller metaller

Av testerna framgick också att sotpartiklar från de brinnande elbilarna innehöll mer av vissa metaller än sot från dieselbilen. Bland annat nickel, litium, mangan, kobolt och aluminium.

– Det behöver vi analysera vidare, eftersom det kan ha både miljö- och hälsoeffekter, säger Ola Willstrand.