Elektrikli Araçlarda Lityum-İyon Batarya Arızaları, Riskler ve Azaltma Stratejileri
Son yıllarda elektrikli araçlar (EV) taşımacılık sektöründe benzinli ve dizel araçlara kıyasla çevresel ve performans avantajlarıyla başı çekiyor. Ancak bu araçların güvenliğinin en kritik bileşeni lityum-iyon bataryalar üzerine odaklanıyor. Yüksek enerji yoğunlukları ve performansları nedeniyle tercih edilen bu bataryalar, aynı zamanda ciddi arıza riskleri ve güvenlik zorlukları barındırmaktadır. “A review on Lithium-ion battery failure risks and mitigation indices for electric vehicle applications “Elektrikli araç uygulamalarında lityum-iyon pil arızası riskleri ve azaltma endeksleri üzerine bir inceleme” başlıklı makaleyi (Applied Energy dergisinde yayımlanan çalışmayı) esas alarak aşağıda yer alan değerlendirmeyi sizlerin beğenilerine sunuyorum.
Dr. Mustafa KEBAT
1. Lityum-İyon Bataryaların Arıza Kaynakları ve Tehlikeleri
Makale, lityum-iyon bataryalarda ortaya çıkan arızaların temel olarak mekanik, elektriksel ve termal etkenlerden kaynaklandığını belirtir. Mekanik darbe veya titreşimler hücre iç yapısında mikro çatlaklara neden olurken, aşırı şarj veya deşarj durumları elektrot ve ayırıcı tabakalarda bozulmalara yol açabilir; bu da kısa devrelere ve termal kaçaklara sebep olur.
Bilimsel literatürde de benzer sonuçlar sıkça vurgulanmaktadır. Örneğin, lityum-iyon batarya arızalarının termal kaçak ile sonuçlanması ve bunun beraberinde yangın veya patlama riskini artırması, birçok bağımsız çalışmada raporlanmıştır. Böyle arızalar, bataryanın iç ısısının kontrolsüz şekilde artarak kendi kendini tetiklemesiyle oluşur ve flammable (yanıcı) elektrolit içerdiğinden ciddi güvenlik riski taşır.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261925008694?utm
2. Arıza Etkinin Büyümesi ve Yangın Riski
Makalede de belirtildiği gibi (ve literatürde yaygın olarak aktarıldığı üzere), bir mekanik veya elektriksel arıza zamanla termal kaçak propagasyonuna dönüşebilir. Bu, hem bir hücrede başlayan yangının batarya modülündeki diğer hücrelere yayılması demektir hem de yüksek ısı ve gazların serbest kalmasıyla yangın davranışının kontrolünü zorlaştırır.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261925008694?utm
Bir başka derleme çalışması, batarya arızalarının sadece yangınla sonuçlanmakla kalmayıp aynı zamanda toksik gaz salınımına da yol açabileceğini vurgulamaktadır. Bu, özellikle kapalı alanlarda (ör. garajlar, kapalı otoparklar) batarya yangınlarının solunabilir partiküller ve zararlı bileşenler üretme riskini ortaya koyar.https://www.researchgate.net/publication/379795812_A_review_on_the_lithium-ion_battery_problems_used_in_electric_vehicles?utm
3. Arıza Önleme ve Azaltma Endeksleri
Makalede ele alınan bir diğer önemli boyut, azaltma endeksleri ve risk minimizasyon stratejileridir. Bu kapsamda batarya üreticilerinin ve araç tasarımcılarının üç ana mekanizmayı optimize etmeleri gerekir:
a) Batarya Yönetim ve İzleme Sistemleri (BMS)
Batarya yönetim sistemi, hücre sıcaklıkları, gerilimler ve akım seviyeleri gibi kritik parametreleri izleyerek, potansiyel bir arızayı erken safhada belirlemeye çalışır. Literatürde BMS’in etkinliği, batarya sağlığının (State of Health) ve bataryanın kalan ömrünün doğru tahminiyle ilişkilendirilmiştir; bunlar arızaların erken belirlenmesinde temel araçlardır.https://www.mdpi.com/2313-0105/9/3/152?utm
b) Termal Yönetim Sistemleri
Bataryalar, aşırı ısınmayı önlemek için termal yönetim sistemleri ile donatılır. Bunlar, hücre üzerindeki sıcaklık artışlarını dengelemek için sıvı soğutma veya hava soğutma gibi yöntemler kullanır. Makaledeki genel değerlendirme, kötü ısı dağılımının arıza riskini doğrudan artırdığını göstermektedir.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261925008694?utm
c) Tasarımsal Önlemler
Bu kapsamda daha güvenli ayırıcı malzemeler, daha termal stabil elektrolitler ve fiziksel olarak daha dayanıklı hücre yapıları üzerinde çalışmalar sürmektedir. Ayrıca batarya modüllerinde enerji dağılımını dengeleyen ve kısa devre riskini azaltan yapıların tercih edilmesi, arıza riskini azaltabilir. Bu yaklaşımın önemine dair literatürde artan bir ilgi vardır.https://ideas.repec.org/a/eee/appene/v393y2025ics0306261925008694.html?utm
4. Endüstri ve Uygulama Perspektifi
Lityum-iyon bataryalara dayalı teknolojinin yaygınlaşmasıyla birlikte, bu bataryaların arıza riskleri sadece teorik bir sorun olmaktan çıkmış, gerçek dünya uygulamalarında önem kazanmıştır. Örneğin elektrikli araç kullanımının artmasıyla birlikte yangın ve arıza vakaları da artış göstermiştir; bu durum hem üreticiler hem de düzenleyiciler için güvenlik standartlarının geliştirilmesini zorunlu kılmaktadır.https://thecityfixlearn.org/tr/resource/lithium-ion-battery-hazards-and-design-challenges-for-the-electric-vehicle-sector/?utm
Ayrıca, batarya güvenliği sadece araç içi tehlikelerle sınırlı kalmayıp taşımacılık, depolama ve geri dönüşüm süreçlerine kadar geniş bir risk alanına yayılır. Bu nedenle ömür döngüsü bazlı risk değerlendirme ve önleme stratejileri literatürde daha sık vurgulanmaktadır.https://www.researchgate.net/publication/352374401_Risk_management_over_the_life_cycle_of_lithium-ion_batteries_in_electric_vehicles?utm
5. Kapanış Değerlendirmesi
Bu inceleme sonucunda şunu net olarak söyleyebilirim ki:
Lityum-iyon bataryaların güvenliği, yalnızca kimyasal bileşim veya enerji yoğunluğundan değil, arıza mekanizmalarının anlaşılmasından ve sıkı risk azaltma stratejilerinin uygulamaya geçirilmesinden geçer. Özellikle EV uygulamalarında, sistematik BMS tasarımı, termal kontrol yöntemleri ve tasarımsal iyileştirmeler, güvenli batarya operasyonu için kritik öneme sahiptir.https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0306261925008694?utm
Geleceğe yönelik olarak, bu alandaki çalışmaların gerçek zamanlı arıza tespiti, daha dayanıklı malzemeler ve sistem seviyesinde entegre güvenlik çözümleri üzerine yoğunlaşması gerektiğini düşünüyorum.
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Doğal Yaşayın
Doğal Beslenin
Aklınıza Mukayet Olun
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Sayın okuyucu,
Aşağıdaki linkten yazımızda yer alan konu hakkında sorularınızı ve görüşlerinizi, merak ettiğiniz ve yazılarımıza konu olmasını istediğiniz hususları iletebilirsiniz.
Bilginin paylaştıkça çoğalacağı düşüncesi ve sizlere daha iyi hizmet verme azmi ile her gün daha da iyiye ilerlemede bizlere yorumlarınız ve katkılarınız ile yardımcı olursanız çok seviniriz. https://g.page/r/CTHRtqI0z0gjEAE/review
⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️⭐️
Dr Mustafa KEBAT
0 530 568 42 75
Tetkik OSGB İş Sağlığı ve Eğitim Koordinatörü

