Testing the Fire Safety of Electric Vehicles Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

Ilona Majkaa)*, Jacek Zboinaa)

a) Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute / Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej im. Jozefa Tuliszkowskiego - Panstwowy Instytut Badawczy * Corresponding author / Autor korespondencyjny: imajka@cnbop.pl

Testing the Fire Safety of Electric Vehicles

Badania bezpieczenstwa pozarowego pojazdöw elektrycznych

ABSTRACT

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.

Keywords: fire safety, fire protection, electric vehicles, lithium-ion battery, rescue operations Type of article: review article

Received: 22.11.2023; Reviewed: 01.12.2023; Accepted: 01.12.2023;

Authors" ORCID IDs: I. Majka - 0000-0001-6705-7165; J. Zboina - 0000-0002-9436-5830;

Percentage contributon: I. Majka - 60%; J. Zboina - 40%;

Please cite as: SFT Vol. 62 Issue 2, 2023, pp. 86-111, https://doi.org/10.12845/sft.62.2.2023.5;

This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).

ABSTRAKT

Cel: Celem artykulu jest omöwienie - z wykorzystaniem literatury przedmiotu - wyniköw badan naukowych i testöw pozarowych poswi^conych bateriom litowo-jonowym oraz pojazdom z nap^dem elektrycznym, a takze röznym metodom i technikom ich gaszenia. Przedstawienie tych zagadnien jest istotne z punktu widzenia identyfikacji zagrozen wyst^pujqcych w obiektach budowlanych, w ktörych parkowane i ladowane sq pojazdy elektryczne, a takze prowadzenia skutecznych i bezpiecznych dzialan ratowniczych podczas zdarzen z ich udzialem.

Wprowadzenie: Rozwöj elektromobilnosci, w tym rosnqca liczba pojazdöw elektrycznych, stawia przed ochronq przeciwpozarowq nowe wyzwania, zaröwno w kontekscie prowadzenia dzialan ratowniczych, jak i bezpieczenstwa parkowania i ladowania tych pojazdöw w obiektach budowlanych. Pozary baterii litowo-jonowych stosowanych w pojazdach elektrycznych przebiegajq inaczej niz pozary konwencjonalnych zrödel energii. Dotyczy to przyczyn ich powstania, przebiegu i metod gaszenia oraz zagrozen dla osöb przebywajqcych w ich strefie, m.in. ze strony wydzielajqcych si§ tok-sycznych produktöw spalania. Rozwazenie wystqpienia tych zagrozen jest szczegölnie istotne w podziemnej infrastrukturze, gdzie gaszenie pozaröw jest trudniejsze, a mozliwosci eliminowania toksycznych produktöw spalania sq ograniczone. W artykule omöwiono wyniki badan naukowych i testöw

pozarowych z udzialem baterii litowo-jonowych oraz pojazdów elektrycznych, uwzgl^dniajqcych rózne metody i techniki ich gaszenia, prowadzonych m.in. w Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Szwecji, Korei Poludniowej, Stanach Zjednoczonych Ameryki oraz Polsce.

Metodología: Autorzy opracowali artykul, opierajgc si§ na przeglgdzie i analizie wyników badart naukowych, eksperymentalnych, a takze na literaturze przedmiotu.

Wnioski: Rosngca liczba pojazdów elektrycznych zwi^ksza prawdopodobiertstwo wystgpienia wypadków i pozarów z ich udzialem. Stanowi to wyzwanie w zakresie dzialart ratowniczych prowadzonych z udzialem pojazdów, o których mowa powyzej. Analiza literatury przedmiotu prowadzi do wniosku, iz katalog zagrozert podczas prowadzenia dzialart ratowniczych z udzialem pojazdów elektrycznych jest inny niz w przypadku pojazdów z nap^dem kon-wencjonalnym. Zagrozenia te wymagajg badart, analizy, oceny i walidacji. Na podstawie przeprowadzonej analizy dost^pnych wyników badart naukowych, danych empirycznych i rzeczywistych zdarzert mozna stwierdzic, iz w porównaniu z pozarami pojazdów spalinowych pozary pojazdów elektrycznych majg inng dynamikQ rozwoju i mogg w zwigzku z tym stanowic inne, nieznane dotgd strazakom zagrozenia.

Stowa kluczowe: bezpieczertstwo pozarowe, ochrona przeciwpozarowa, pojazdy z nap^dem elektrycznym, bateria litowo-jonowa, dzialania ratownicze Typ artykutu: artykul przeglgdowy

Przyjçty: 22.11.2023; Zrecenzowany: 01.12.2023; Zaakceptowany: 01.12.2023;

Identyfikatory ORCID autorów: I. Majka - 0000-0001-6705-7165; J. Zboina - 0000-0002-9436-5830;

Procentowy wklad merytoryczny: I. Majka - 60%; J. Zboina - 40%;

Proszç cytowac: SFT Vol. 62 Issue 2, 2023, pp. 86-111, https://doi.org/10.12845/sft.62.2.2023.5; Artykul udostçpniany na licencji CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).

Introduction

Alternative propulsion technologies are becoming increasingly common. The market share of electric vehicles powered by lithium-ion batteries is growing worldwide with the global trend of green technology [1]. In Poland, according to press reports, 87,724 electric passenger cars were registered at the end of September 2023, of which 45,198 were all-electric cars (up 51.04% year-on-year) and 42,526 were plug-in hybrid cars (up 26.35% year-on-year). In contrast, the number of electric vans and trucks was 5212 units, and hybrid cars and vans numbered 619,122 units. At the end of September 2023, 18,922 mopeds and motorcycles and 1006 electric buses were also registered [2].

The increase in the number of electric-powered vehicles currently being observed worldwide, including in Poland, also poses a challenge in terms of fire safety, among other things, both in terms of the rescue operations being carried out and parking safety, and most importantly the charging of these vehicles using charging stations located at construction sites. Currently, there are no additional requirements in Poland's fire protection regulations for construction facilities where parking and charging of electric vehicles is expected.

The actual dangers that can occur in the event of an accident or fire involving an electric vehicle are still relatively unknown. On the other hand, it is known that the energy storage systems used in electric vehicles, based on lithium-ion technology, behave differently in the event of a fire than conventional vehicle drive sources. In order to expand the knowledge of the behaviour of electric-powered vehicles and their batteries under fire conditions and to determine their impact on safety, including the fire protection of garages, research work of various subject areas is being carried out in Poland and around the world. It can be expected that they will be further popularized, as the problem of operating

Wprowadzenie

Alternatywne technologie napçdowe sq coraz bardziej pow-szechne. Udziat w rynku pojazdow z napçdem elektrycznym, zasi-lanych bateriami litowo-jonowymi, rosnie na catym swiecie wraz z globalnym trendem ekologicznej technologii [1]. W Polsce, wedtug informacji podanych w prasie, pod koniec wrzesnia 2023 r. zareje-strowanych byto 87 724 samochodow osobowych z napçdem elektrycznym, z czego 45 198 stanowity samochody w petni elektryczne (co oznacza wzrost o 51,04% w skali rocznej), a 42 526 samochody hybrydowe plug-in (co oznacza wzrost o 26,35% w skali rocznej). Liczba samochodow dostawczych i ciçzarowych z napçdem elektrycznym wynosita natomiast 5212 sztuk, a hybrydowych samocho-dow osobowych i dostawczych byto 619 122 sztuki. Na koniec wrzesnia 2023 r. zarejestrowano rowniez 18 922 motorowery i motocykle oraz 1006 autobusow elektrycznych [2].

Obserwowany obecnie na swiecie, w tym w Polsce, wzrost liczby pojazdow z napçdem elektrycznym stanowi takze wyzwanie miçdzy innymi w aspekcie bezpieczenstwa pozarowego, zarowno w odniesieniu do prowadzonych dziatan ratowniczych, jak i bezpieczenstwa parkowania, a przede wszystkim tadowania tych pojazdow z wykorzystaniem stacji tadowania zlokalizowa-nych w obiektach budowlanych. Aktualnie w przepisach dotyczq-cych ochrony przeciwpozarowej w Polsce nie ma dodatkowych wymagan dla obiektow budowlanych, w ktorych przewiduje siç parkowanie i tadowanie pojazdow z napçdem elektrycznym.

Rzeczywiste zagrozenia mogqce wystqpic w przypadku wypadku lub pozaru z udziatem pojazdu z napçdem elektrycznym sq jeszcze stosunkowo mato znane. Wiadomo natomiast, ze stoso-wane w pojazdach elektrycznych systemy magazynowania energii, oparte na technologii litowo-jonowej, w przypadku pozaru zacho-wujq siç inaczej niz zrodta napçdôw pojazdow konwencjonalnych. W celu poszerzenia wiedzy na temat zachowania siç pojazdow

electric vehicles is extremely important. The analysis of literature allows us to conclude that the results of the research so far have a large spectrum and include a range of data on hazards, safeguards, parameters, dangerous incidents, firefighting activities, as well as losses and revealed problems.

Accordingly, the remainder of this article presents the results of scientific, experimental and actual fire tests conducted with lithium-ion batteries and electric vehicles, respectively, by research teams in various countries such as Germany, Austria, Switzerland, Sweden, South Korea and the United States of America. Various techniques and methods were used to extinguish these fires. Also presented are the results of research in this area conducted in Poland by CNBOP-PIB in cooperation with partners.

Definitions and abbreviations

Lithium batteries - batteries with substances containing lithium. There is a basic difference between lithium-metal and lithium-ion batteries. Lithium-metal batteries contain pure lithium in small amounts, while lithium-ion batteries usually contain lithium dissolved in other substances [3].

BEV - battery electric vehicle.

FCEV - fuel cell electric vehicle.

HF - hydrogen fluoride.

HEV - hybrid electric vehicle.

HCl - hydrochloric acid.

HCN - hydrogen cyanide.

HRR - heat release rate.

IR - infrared radiation.

ICEV - internal combustion engine vehicle.

LFP - lithium-iron-phosphate battery.

LIB - lithium-ion battery.

LTO - lithium-titanium-oxide battery.

Charging - electricity consumption for propulsion by: electric vehicle, plug-in hybrid vehicle, zero-emission bus,

z napçdem elektrycznym i ich baterii w warunkach pozaru oraz okreslenia ich wptywu na bezpieczenstwo, w tym ochronç przeciwpozarowq garazy, w Polsce i na swiecie prowadzone sq prace badawcze o róznym zakresie przedmiotowym. Mozna oczekiwac, ze bçdq one dalej upowszechniane, poniewaz problem eksploata-cji pojazdów z napçdem elektrycznym jest niezwykle wazny. Analiza literatury pozwala stwierdzic, ze dotychczasowe wyniki badan majq duze spektrum i zawierajq szereg danych dotyczqcych zagrozen, zabezpieczen, parametrów, groznych zdarzen, dziatan strazy pozarnej, a takze strat i ujawnianych problemów.

W zwiqzku z powyzszym w dalszej czçsci artykutu zaprezen-towano wyniki badan naukowych, doswiadczalnych oraz rzeczy-wistych testów pozarowych prowadzonych z udziatem baterii litowo-jonowych i pojazdów z napçdem elektrycznym odpowied-nio przez zespoty badawcze w róznych panstwach takich jak: Niemcy, Austria, Szwajcaria, Szwecja, Korea Potudniowa, Stany Zjednoczone Ameryki. Wykorzystano w nich rózne techniki i metody gaszenia tych pozarów. Przedstawiono równiez wyniki badan w tym zakresie prowadzone w Polsce przez CNBOP-PIB we wspótpracy z partnerami.

Definicje i skróty

Baterie litowe - baterie z substancjami zawierajqcymi lit. Istnieje podstawowa róznica pomiçdzy bateriami litowo-metalowymi, a litowo-jonowymi. Baterie litowo-metalowe zawierajq czysty lit w matych ilosciach, natomiast baterie litowo-jonowe zwykle zawierajq lit rozpuszczony w innych substancjach [3].

BEV - pojazd elektryczny.

FCEV - pojazd elektryczny z ogniwem paliwowym.

HF - fluorowodór.

HEV - pojazd hybrydowy.

HCl - kwas solny.

HCN - cyjanowodór.

HRR - szybkosc wydzielania ciepta.

IR - promieniowanie podczerwone.

ICEV - pojazd z napçdem konwencjonalnym.

LFP - bateria litowo-zelazowo-fosforanowa.

LIB - bateria litowo-jonowa.

LTO - bateria litowo-tytanowo-tlenkowa.

tadowanie - pobór energii elektrycznej na potrzeby napçdu przez: - pojazd elektryczny, pojazd hybrydowy plug-in, autobus

non-electric vehicle motor vehicle, moped, bicycle or bicycle cart, as defined by the Law of 20 June 1997 - Traffic Law [5].

zeroemisyjny, niebçdqcy pojazdem elektrycznym pojazd silnikowy, motorower, rower lub wózek rowerowy, w rozumieniu ustawy z dnia 20 czerwca 1997 r. - Prawo o ruchu drogowym [5].

Thermal runaway - a phenomenon that leads to the uncontrolled decomposition of batteries due to the release of a large amount of heat and gases resulting from chemical reactions occurring in the battery cell. The phenomenon can occur as a result of damage (e.g. fire or mechanical impact), excessive or insufficient discharge and overheating of the battery. As a result, the battery may burn or explode [4].

Niestabilnosc termiczna - zjawisko prowadzqce do niekontrolo-wanego rozktadu baterii na skutek wydzielania duzej ilosci ciepta oraz gazów powstatych w wyniku reakcji chemicznych zachodzq-cych w ogniwie baterii. Do zjawiska moze dojsc w wyniku uszko-dzenia (np. pozar lub uderzenie mechaniczne), nadmiernego lub niedostatecznego roztadowania oraz przegrzania baterii. W rezul-tacie bateria moze ulec spaleniu lub wybuchnqc [4].

NMC - nickel-manganese-carbide battery.

NMC - bateria niklowo-manganowo-kolbatowa.

PH3 - phosphine.

PHEV - plug-in hybrid electric vehicle.

pHRR - peak heat release rate.

PHEV - pojazd hybrydowy plug-in.

pHRR - szczytowa szybkosc wydzielania ciepta.

Electric vehicle - a vehicle with a battery as the only energy storage, equipped with an electric motor or several such motors and having a connection for charging the battery from an external power source [3].

Pojazd elektryczny - pojazd z bateriq jako jedynym magazynem energii, wyposazony w silnik elektryczny lub kilka takich silników oraz posiadajqcy przytqcze do tadowania baterii z zewnçtrznego zródta zasilania [3].

Hybrid vehicle - a vehicle with an electric drive and an internal combustion engine, in which a high-voltage energy storage system is charged by the internal combustion engine [3].

Pojazd hybrydowy - pojazd z napçdem elektrycznym i silnikiem spalinowym, w którym wysokonapiçciowy system magazynowa-nia energii jest tadowany przez silnik spalinowy [3].

Plug-in hybrid vehicle - a type of hybrid vehicle in which the high-voltage battery can be charged from an external power source.

Pojazd hybrydowy plug-in - typ pojazdu hybrydowego, w którym wysokonapiçciowa bateria moze byc tadowana z zewnçtrznego zródta zasilania.

PH3 - fosforowodór

SOC - state of charge. SOC - stan natadowania baterii.

THR - total heat released. THR - catkowite wydzielone ciepto.

TR - thermal runaway. TR - niestabilnosc termiczna.

Research work

Not as of today, numerous scientific researches and fire tests have been conducted around the world to analyse the impact that electrically powered vehicle fires have on the fire safety of structures (including underground infrastructure) and the safety of rescue operations, as well as to evaluate methods and techniques for extinguishing such fires. Some of them are discussed in this article.

The German research project entitled "SUVEREN - Enhancing Safety in Underground Urban Areas with New Energy Sources" (German: Erhöhung der Sicherheit in unterirdischen urbanen Räumen bei Einsatz neuer Energieträger), funded by the Federal Ministry for Research and Education (German: Bundesministerium für Forschung und Bildung, BMBF), addressed new risks and future safety concepts for alternative energy sources in vehicles. One of its

Prace badawcze

Nie od dzis na catym swiecie prowadzone sq liczne badania naukowe oraz testy pozarowe majqce na celu analizç wptywu, jaki na bezpieczenstwo pozarowe obiektów budowlanych (w tym infrastruktury podziemnej) i bezpieczenstwo dziatan ratowniczych majq pozary pojazdów z napçdem elektrycznym, a takze ocenç metod i technik gaszenia tego rodzaju pozarów. Czçsc z nich omówiono w niniejszym artykule.

Realizowany w Niemczech projekt badawczy pt. „SUVEREN - Zwiçkszenie bezpieczenstwa w podziemnych obszarach miej-skich z wykorzystaniem nowych zródet energii" (niem. Erhöhung der Sicherheit in unterirdischen urbanen Räumen bei Einsatz neuer Energieträger), finansowany przez Federalne Ministerstwo Badan i Edu-kacji (niem. Bundesministerium für Forschung und Bildung, BMBF) dotyczyt nowych zagrozen i przysztych koncepcji bezpieczenstwa

main points was to conduct fire tests with lithium-ion batteries. The purpose of the ongoing research was to determine whether and what effect the behaviour of lithium-ion batteries under conditions similar to a real fire has on the safety and fire protection of underground garages. A total of three series of tests have been conducted, resulting in data on the fire behaviour of modern vehicles, including electric vehicles and their batteries [6].

The first series of research was conducted in May and June of 2019. Its main objective was to study the behaviour of lithium-ion batteries during a fire, in terms of heat release rate (HRR) and the resulting combustion products. The tests were performed in a specially configured calorimeter that was mechanically ventilated. Spatial and temporal temperature distribution was measured using thermocouples placed inside the calorimeter and on the applied fire load. The research was recorded using two optical cameras and two infrared cameras. Various combustion product detection systems were also used, including an FTIR (Fourier transform infrared spectroscopy) spectrometer. A high-pressure water mist system has been installed in the calorimeter in order to gain knowledge of effective methods for extinguishing electric vehicle fires. The lithium-ion batteries tested contained prismatic or cylindrical cells with a capacity of 24 kWh and were from the same manufacturer [7]. As part of the ongoing research, several methods of battery ignition were tested. Mechanical penetration into the link using a drill proved to be the most effective. Overcharging and spot flame heating during these tests did not ignite the batteries, or were not sufficiently reproducible [8].

Conducted tests have shown large differences in the behaviour of lithium-ion batteries during a fire. Prismatic cell batteries underwent much slower thermal decomposition than cylindrical cell batteries. The cylindrical cell battery (A) reached a high temperature in a very short time interval and completely burned up in less than 20 minutes after ignition. In case of prismatic cell batteries (B), lower temperatures and much longer burn times were achieved. This battery burned with several temperature spikes and contained low-temperature phases until it burned completely (see Figure 1). These phases were caused by the combustion of components made of plastic, i.e. the battery cover or other parts of the battery compartment [9].

alternatywnych zródet energii w pojazdach. Jednym z jego gtów-nych punktów byto przeprowadzenie testów pozarowych z bate-riami litowo-jonowymi. Celem prowadzonych badan byto okre-slenie, czy i jaki wptyw na bezpieczenstwo oraz na ochronç przeciwpozarowq garazy podziemnych ma zachowanie siç baterii litowo-jonowych w warunkach zblizonych do rzeczywistego pozaru. Przeprowadzono w sumie trzy serie badan, w wyniku których uzyskano dane na temat zachowania siç w warunkach pozaru nowoczesnych pojazdów, w tym pojazdów elektrycznych i ich baterii [б].

Pierwszq seriç badan przeprowadzono w maju i czerwcu 2019 r. Jej gtównym celem byto zbadanie zachowania siç baterii litowo-jonowych podczas pozaru, pod wzglçdem szybkosci wydzielania ciepta (HRR) oraz powstajqcych produktów spalania. Badania wykonano w specjalnie skonfigurowanym kalorymetrze, który byt wentylowany mechanicznie. Przestrzenny i czasowy rozktad temperatury mierzono za pomocq termopar umiesz-czonych wewnqtrz kalorymetru i na zastosowanym obciqzeniu ogniowym. Badania rejestrowane byty za pomocq dwóch kamer optycznych oraz dwóch kamer na podczerwien. Zastosowano równiez rózne systemy wykrywania produktów spalania, w tym spektometr FTIR (spektroskopia w podczerwieni z transformacjq Fouriera). W celu uzyskania wiedzy na temat skutecznych metod gaszenia pozarów pojazdów z napçdem elektrycznym, w kalorymetrze zainstalowano system wysokocisnieniowej mgty wod-nej. Badane baterie litowo-jonowe zawieraty pryzmatyczne lub cylindryczne ogniwa o pojemnosci 24 kWh i pochodzity od tego samego producenta [7]. W ramach prowadzonych badan przete-stowano kilka metod zaptonu baterii. Najskuteczniejszq z nich okazata siç mechaniczna penetracja w ogniwo za pomocq wier-tarki. Przetadowanie i punktowe ogrzewanie ptomieniem pod-czas tych badan nie spowodowato zaptonu baterii, bqdz nie byto wystarczajqco powtarzalne [8].

Przeprowadzone badania wykazaty duze róznice w zacho-waniu baterii litowo-jonowych podczas pozaru. Baterie z ogni-wami pryzmatycznymi ulegaty znacznie wolniejszemu rozkta-dowi termicznemu niz baterie z ogniwami cylindrycznymi. Bateria z ogniwami cylindrycznymi (A) osiqgnçta wysokq temperatura w bardzo krótkim przedziale czasu i w mniej niz 20 minut po zaptonie ulegta catkowitemu spaleniu. W przypadku baterii z ogniwami pryzmatycznymi (B) osiqgniçto nizsze temperatury i znacznie dtuzszy czas spalania. Bateria ta spalata siç z kilkoma skokami temperatury i zawierata fazy niskich temperatur, az do jej catkowitego spalenia (zob. ryc. 1). Fazy te spowodowane byty spalaniem elementów wykonanych z tworzyw sztucznych, tj. pokrycia baterii lub innych czçsci komory baterii [9].

p (0

re

5 a.

E

0)

p

a;

re a! a. E

<D

Battery A: cylindrical cells / Bateria A: ogniwa cylindryczne Battery B: prismatic cells / Bateria B: ogniwa pryzmatyczne

DÛ M 10:00 00:20:00 00:20:00 00.40:00 00:50:00 01:00:00 01:10:00

Time [h:min:s] / Czas [h:min:s]

Figure 1. Temperature inside the outlet channel during fire tests of lithium-ion batteries with cylindrical and prismatic cells Rycina 1.Temperatura wewngtrz kanatu wylotowego podczas testów pozarowych baterii litowo-jonowych z ogniwami cylindrycznymi i pryzmatycznymi Source / Zródto: Kutschenreuter M., Klüh S., Fast L., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., Fire Safety of Lithium-Ion Traction Batteries, International Conference on Fires in Vehicles (FIVE), 2020 [9].

The tests also proved that the battery cover has an impact on at least the early spread of fire. The heat released by the first cracked cells was trapped inside the battery, as the cover was still in place at the time - even though it was starting to burn itself. The development of a lithium-ion battery fire also depended on ventilation conditions. In addition, it was observed that in the absence of fire extinguishing measures, the uncontrolled temperature rise spread to all cells and battery modules. This propagation was interrupted using a water mist system [6]. Moreover, FTIR-measured concentrations of toxic substances in the exhaust air stream confirmed high concentrations of hydrofluoric acid (HF), hydrogen cyanide (HCN) and hydrochloric acid (HCl) (see Figure 2). However, the obtained data did not reflect real-world conditions. This is because the flow of air through the calorimeter (a total of 8325 m3) during testing caused dilution of the emitted gases [7]. Measured concentrations can be considered critical by comparing, for example, the measured HF concentration to the threshold value of 500 ppm given in [10].

E n. n.

W testach dowiedziono takze, ze ostona baterii ma wptyw przynajmniej na wczesne rozprzestrzenianie siç ognia. Ciepto uwalniane przez pierwsze pçkajqce ogniwa byto zatrzymywane wewnqtrz baterii, poniewaz w tym czasie ostona nadal znajdo-wata siç na swoim miejscu - pomimo ze sama zaczynata siç palie. Rozwój pozaru baterii litowo-jonowej uzalezniony byt równiez od warunków wentylacji. Dodatkowo zaobserwowano, ze w przy-padku braku zastosowania srodków gasniczych niekontrolowany wzrost temperatury rozprzestrzeniat siç na wszystkie ogniwa i moduty baterii. Propagacja ta zostata przerwana przy zastoso-waniu systemu mgty wodnej [6]. Ponadto zmierzone za pomocq spektometru FTIR stçzenia substancji toksycznych w strumieniu powietrza wylotowego potwierdzity wysokie stçzenia kwasu flu-orowodorowego (HF), cyjanowodoru (HCN) i kwasu solnego (HCl) (zob. ryc. 2). Uzyskane dane nie odzwierciedlaty jednak warunków rzeczywistych. Przeptyw powietrza przez kalorymetr (tqcz-nie 8325 m3) podczas testów powodowat bowiem rozciencze-nie emitowanych gazów [7]. Zmierzone stçzenia mozna uznae za krytyczne, porównujqc na przyktad zmierzone stçzenie HF do wartosci progowej 500 ppm podanej w [10].

0) ■N

5 ™

E n. a

e o

a

(f 1

Ii 0

F 1 M Ii Í Vi Il i!

î iiriMi kit

WT

• » m * i '.i I ■ m- • » ttiUi

. k ÎPKJÎ iAjt tj—

o o

Id}

a

№№<» »im MMM tolglD « ttJ« №№№ M:ÖO:M 9] It:» Ol:i(tM dt »AO

Time [h:min:s] / Czas [h:min:s]

—HCN »-HF HCl

Figure 2. Measured concentrations of hydrogen cyanide (HCN), hydrofluoric acid (HF) and hydrochloric acid (HCl) with error factors

Rycina 2. Zmierzone st^zenia cyjanowodoru (HCN), kwasu fluorowodorowego (HF) i kwasu solnego (HCl) ze wspötczynnikami bt^dow

Source / ZrOdto: Kutschenreuter M., Feltmann A., Usner T., Leismann F., Brandschutz in Tunnelanlagen bei Fahrzeugen mit neuen Energieträgern (NET):

Erste Erkenntnisse aus Realbrandversuchen, Forschung + Praxis 53, STUVA-Tagung 2019 in Frankfurt am Main, 2019, s. 396 [7].

The second series of tests, conducted in December 2019 and January 2020, compared the effectiveness of various fire extinguishing and systems agents in extinguishing lithium-ion battery fires. These included sprinklers, high and low pressure water mist, F-500, firefighting foam, aerosol, inert gases (nitrogen and carbon dioxide) and NOVEC [8]. Several commercial detection systems were installed during the fire tests. This made it possible to compare and calibrate the results of commercial detection systems with scientific measurements [9]. For this series of tests, the calorimeter was modified and equipped with a flat roof to provide a more realistic scenario for detection systems. In addition, the walls of the calorimeter were equipped with openings - the test stand could be used as a closed or open room - thus allowing passive ventilation. Artificial ventilation was also not provided. The battery's fire load was identical in all the tests. Lithium-ion batteries consisting of two adjacent cylindrical cell modules with a total capacity of 5 kWh were studied [8]. During the tests, one module was ignited by forced electrical overload, while the spread of fire to an adjacent module was to be prevented by the fire extinguishing agents tested [6].

A total of 13 fire tests were conducted with identical fire loads, including two free burning tests - one in a closed and the other in an open test room. Before the activation of the extinguishing systems, the conditions in all battery fire tests were the same as in the free burning test [9]. Testing of various extinguishing agents (gas and water) has shown the particular effectiveness of water in extinguishing lithium-ion battery fires, due to its high cooling effect. It is particularly relevant to fires involving lithium-ion batteries [11].

The third series of surveys was conducted in October 2020. It focuses on examining the impact of an electric car fire on the building structure and evacuation conditions, as well as evaluating stationary firefighting. In order to obtain reference data, a design fire load consisting of a mock-up loaded with 24 wooden pallets was used to evaluate the numerical models developed in this project. The model reproduced a passenger car with a roof and front cover made of sheet steel [8]. The energy content of the car's reference fire load followed the fire curve developed in this project, with a maximum heat release of 7 MW. The vehicle fire was triggered using a reference battery fire load. The fire tests compared different extinguishing systems: sprinklers and high-pressure water mist, as well as automatic and open systems. In order to assess the spread of fire, or rather the possibility of limiting it, a target fire load was distributed around the vehicle and temperatures were measured near the vehicle, especially under the ceiling [6].

Conducted tests showed that a sprinkler system and a high-pressure water mist system with four nozzles were able to control the spread of fire. During the conducted tests, the development of the temperature under the ceiling was observed (see Figures 3 and 4). The temperature distribution shown in Figure 3 over time, at measurement points about 10 cm below the ceiling, illustrates the lower temperatures when high-pressure water mist was applied, measured over the entire test time considered (after 30 minutes, manual extinguishing had already begun). The high-pressure water mist system was able to keep the temperature below 200 degrees Celsius and thus protect the ceiling structure.

W drugiej serii badan, przeprowadzonej w grudniu 2019 r. i w styczniu 2020 r., porównano skutecznosc róznych srodków i sys-temów gasniczych w gaszeniu pozarów baterii litowo-jonowych. Byty to: tryskacze, mgta wodna pod wysokim i niskim cisnieniem, F-500, piana gasnicza, aerozol, gazy obojçtne (azot i dwutlenek wçgla) oraz NOVEC [8]. Podczas testów pozarowych zainstalowano kilka komercyjnych systemów detekcji. Umozliwito to porównanie i kalibracjç wyników komercyjnych systemów detekcji z pomiarami naukowymi [9]. Na potrzeby tej serii badan kalorymetr zostat zmody-fikowany i wyposazony w ptaski dach, aby zapewnic bardziej reali-styczny scenariusz dla systemów detekcji. Ponadto sciany kalory-metru zostaty wyposazone w otwory - stanowisko testowe mogto byc uzywane jako pomieszczenie zamkniçte lub otwarte - umoz-liwiajqc tym samym biernq wentylaj Nie zapewniano równiez sztucznej wentylacji. Obciqzenie ogniowe baterii byto identyczne we wszystkich testach. Badano baterie litowo-jonowe sktadajqce siç z dwóch sqsiadujqcych modutów z ogniwami cylindrycznymi o tqcznej pojemnosci 5 kWh [8]. Podczas badan jeden z modutów byt zapalany poprzez wymuszone przetadowanie elektryczne, nato-miast rozprzestrzenianiu siç ognia na sqsiedni modut miaty zapo-biegac testowane srodki gasnicze [б].

Lqcznie przeprowadzono 13 testów pozarowych z identycz-nymi obciqzeniami ogniowymi, w tym dwa testy swobodnego spalania - jeden w zamkniçtym, a drugi w otwartym pomiesz-czeniu testowym. Przed aktywacjq systemów gaszenia warunki we wszystkich testach pozarowych baterii byty takie same, jak w tescie swobodnego spalania [9]. Przetestowanie róznych srodków gasniczych (gazowych i wodnych) wykazato szczególnq skutecznosc wody w gaszeniu pozarów baterii litowo-jonowych, co wynika z jej wysokiego efektu chtodzenia. Ma ono wyjqtkowo duze znaczenie w przypadku pozarów baterii litowo-jonowych [11].

Trzeciq seriç badan przeprowadzono w pazdzierniku 2020 r. Skupiono siç w niej na zbadaniu wptywu pozaru samochodu elek-trycznego na konstrukcjç budynku i warunki ewakuacji oraz oce-nie stacjonarnego gaszenia pozaru. W celu uzyskania danych referencyjnych, do oceny modeli numerycznych opracowa-nych w ramach przedmiotowego projektu zastosowano projektowe obciqzenie ogniowe sktadajqce siç z makiety zatadowanej 24 drewnianymi paletami. Makieta odwzorowata samochód oso-bowy z dachem i przedniq pokrywq z blachy stalowej [8]. Zawar-tosc energetyczna referencyjnego obciqzenia ogniowego samo-chodu byta zgodna z krzywq pozaru opracowanq w niniejszym projekcie, z maksymalnym wydzielaniem ciepta 7 MW. Pozar pojazdu wywotano za pomocq referencyjnego obciqzenia ognio-wego baterii. W testach pozarowych porównano rózne systemy gasnicze: tryskacze i wysokocisnieniowq mgtç wodnq oraz sys-temy automatyczne i otwarte. W celu oceny rozprzestrzeniania siç ognia, a raczej mozliwosci jego ograniczenia, wokót pojazdu rozmieszczono docelowe obciqzenie ogniowe i zmierzono tempe-ratury w poblizu pojazdu, zwtaszcza pod sufitem [б].

Przeprowadzone badania wykazaty, ze instalacja tryska-czowa oraz system wysokocisnieniowej mgty wodnej z czterema dyszami byty w stanie zapewnic kontrolç rozprzestrzeniania siç ognia. Podczas prowadzonych testów obserwowano rozwój temperatury pod stropem (zob. ryc. З i 4). Przedstawiony na rycinie З rozktad temperatury w czasie, w punktach pomiarowych okoto

10 cm ponizej sufitu, obrazuje nizsze temperatury w przypadku zastosowania wysokocisnieniowej mgty wodnej, mierzone przez caty rozpatrywany czas testow (po 30 minutach przystqpiono juz do gaszenia recznego). System wysokocisnieniowej mgty wodnej byt w stanie utrzymac temperature ponizej 200°C, a tym samym zapewnic ochrone konstrukcji stropu.

p <s

3

1» (Ü

E

<u

<s (Ü

E

<u

10 15 30 2S Time [min] / Czas [min]

Figure 3. Temperature curve under the ceiling during a simulated electric vehicle fire (solid fuel fire), using a system of fixed firefighting equipment Rycina 3. Krzywa temperatury pod sufitem podczas symulowanego pozaru pojazdu elektrycznego (pozar paliwa statego), przy zastosowaniu systemu statych urzgdzen gasniczych

Source / ZrOdto: Fire Protection Guideline for Car Parks, IFAB Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung GmbH, Version: 2.0, 2023, s. 6 [11].

w. -

Sprinkler / Tryskacz Water mist / Mgta wodna

Figure 4. Comparison of sprinkler and high-pressure water mist system performance - thermal imaging (IR) image taken about 10 minutes after the start of extinguishing a simulated electric vehicle fire

Rycina 4. Porownanie dziatania instalacji tryskaczowej i wysokocisnieniowej mgty wodnej - obraz termowizyjny (IR) wykonany okoto 10 minut po rozpoczeciu gaszenia symulowanego pozaru pojazdu elektrycznego

Source / Zrodto: Fire Protection Guideline for Car Parks, IFAB Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung GmbH, Version: 2.0, 2023, s. 7 [11].

The use of a high-pressure water mist system also resulted in the use of significantly less firefighting water, which can be contaminated with various heavy metals in the event of a lithium-ion battery fire. Research conducted as part of the SUVEREN project has confirmed that the firefighting water (which comes from the high-pressure water mist system) is contaminated with various heavy metals that come from the battery cells. Analyses of water samples from firefighting tests (collected at 3 different locations - next to the faucet, on the floor, and directly under the faucet) showed concentrations of some heavy metals (especially cobalt and manganese) well above standards. Table 1 shows the measured values of the substances in the firefighting water with a coefficient (in parentheses) indicating how many times they were higher compared to the reference sample [8].

Zastosowanie systemu wysokocisnieniowej mgty wodnej skut-kowato rowniez wykorzystaniem znacznie mniejszej ilosci wody gasniczej, ktora w przypadku pozaru baterii litowo-jonowej moze byc zanieczyszczona roznymi metalami ciezkimi. Badania przepro-wadzone w ramach projektu SUVEREN potwierdzity, ze woda gasni-cza (z systemu wysokocisnieniowej mgty wodnej) jest zanieczyszczona roznymi metalami ciezkimi, ktore pochodzq z ogniw baterii. Analizy probek wody z testow gasniczych (zbieranych w 3 roznych miejscach - obok baterii, na podtodze oraz bezposrednio pod bate-riq) wykazaty stezenia niektorych metali ciezkich (zwtaszcza kobaltu i manganu) znacznie przekraczajqce normy. Tabela 1 zawiera zmie-rzone wartosci substancji w wodzie gasniczej ze wspotczynnikiem (w nawiasie) oznaczajqcym, ile razy byty one wyzsze w porownaniu z pröbkq odniesienia [8].

Table 1. Amount of substances measured in firefighting water during research conducted as part of the SUVEREN project Tabela 1. IloSc substancji zmierzonych w wodzie gasniczej podczas badan prowadzonych w ramach projektu SUVEREN

Substance / Next to the battery / Floor / Under the battery /

Substancja Obok baterii Podtoga Pod baterii

Fluoride / Fluor [mg/l (-)] 20.1 (104) 18.0 (89) 35.0 (174)

Cobalt / Kobalt [mg/l (-)] 48.0 (639) 22.1 (294) 20.8 (276)

Nickel / Nikiel [mg/l (-)] 47.9 (162) 26.9 (90) 24.6 (82)

Manganese / Mangan [mg/l (-)] 43.0 (433) 22.0 (221) 26.0 (262)

Source / Zrodto: Kutschenreuter M., Klüh S., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., How electric verhicles change the fire safety design in underground structures, Ninth International Symposium on Tunnel Safety and Security, Munich, Germany, 2020, s. 415 [8].

On the other hand, the results of research conducted within the framework of the "ETOX - Toxic Gases from Electric Vehicle Fires" research project, funded by the Swedish Energy Agency (SEA) also showed the release of higher amounts of hydrogen fluoride (HF) and some metals - nickel, cobalt, lithium and manganese - during an electric vehicle fire [12].

In contrast, research conducted as part of the AGT 2018/006 research project of the Swiss Tunnel Research Working Group (German: Arbeitsgruppe Tunnelforschung, AGT) found that electric vehicle fires lead to new forms of emissions and alter toxico-logical risks in underground infrastructure (in underground parking lots and road tunnels). The results of the NMC battery test showed that the pollutants produced during an electric vehicle fire differ from the emissions produced by a conventional vehicle fire - special attention should be paid to additional toxic and partially carcinogenic substances, such as fluorine phosphate salts in the electrolyte, which are non-flammable but hazardous to health. It should also be emphasized that the toxic substances generated by an electric vehicle fire can cause severe soiling of the clothes and protective equipment of firefighters [13, 14].

Research on the impact of fires caused by electric vehicles on the safety of tunnel users was also conducted in Austria in 2019-2021. Within the framework of the BRAFA research project - Effects of Fire on Vehicles with Alternative Propulsion Systems (German: Brandauswirkungen von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen), various methods of extinguishing electric car fires were tested. Single-cell battery tests were conducted, followed by larger-scale fire tests of battery modules and full-scale fire tests of electric vehicles. All experiments took place in a full-size research tunnel under realistic ventilation conditions [15].

As a result of the tests, a clear difference was observed between the NMC battery set fire (13 cells per module with a capacity of 60 Ah; 27 modules in total) and the LFP battery set fire (40 cells per module with a capacity of 20 Ah; 18 modules in total). The state of charge (SOC) of the NMC battery modules was 100%, while that of the LFP battery modules was not precisely known. Compared to nickel-manganese-colbate batteries, lithium-iron-phosphate batteries had much lower fire dynamics. In case of LFP cells, the phenomenon of thermal instability (thermal runaway) occurred about 40 minutes after the battery was exposed to an external heat source, while in NMC modules, thermal instability began after just 10 minutes of battery exposure

Z kolei wyniki badan prowadzonych w ramach projektu badawczego „ETOX - Toksyczne gazy pochodzqce z poza-row pojazdow elektrycznych", finansowanego przez Szwedzkq Agencjç Energii (SEA) rowniez wykazaty wydzielanie siç podczas pozaru pojazdu elektrycznego wiçkszych ilosci fluorowodoru (HF) oraz niektorych metali - niktu, kobaltu, litu i manganu [12].

Natomiast badania przeprowadzone w ramach projektu badawczego AGT 2018/006 Grupy Roboczej ds. Badan Tuneli w Szwajcarii (niem. Arbeitsgruppe Tunnelforschung, AGT) dowio-dty, ze pozary pojazdow elektrycznych prowadzq do nowych form emisji zanieczyszczen i zmieniajq ryzyko toksykologiczne w pod-ziemnej infrastrukturze (w parkingach podziemnych i tunelach drogowych). Wyniki badan baterii NMC wykazaty, ze zanieczysz-czenia powstate podczas pozaru pojazdu z napçdem elektrycz-nym rozniq siç od emisji zanieczyszczen powstatych w przypadku pozaru pojazdu z napçdem konwencjonalnym - szczegolnq uwagç nalezy zwrocic na dodatkowe substancje toksyczne i czçsciowo rakotworcze, np. sole fosforanu fluoru w elektrolicie, ktore sq nie-palne, ale niebezpieczne dla zdrowia. Podkreslenia wymaga row-niez fakt, iz powstajqce w wyniku pozaru pojazdow elektrycznych toksyczne substancje mogq powodowac silne zabrudzenie ubran oraz sprzçtu ochronnego strazakow [13, 14].

Badania w zakresie wptywu pozarow wywotanych przez pojazdy elektryczne na bezpieczenstwo uzytkownikow tunelu prowadzono rowniez w Austrii w latach 2019-2021. W ramach projektu badawczego pt. „BRAFA - Skutki pozaru pojazdôw z alternatywnymi ukia-dami napqdowymi" (niem. Brandauswirkungen von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen) testowano rozne metody gaszenia pozarow samochodow elektrycznych. Przeprowadzono badania na pojedynczych ogniwach baterii, a w kolejnym etapie - na wiçkszq skalç - testy pozarowe modutow bateryjnych oraz petnowymiarowe testy pozarowe pojazdow z napçdem elektrycznym. Wszystkie eks-perymenty miaty miejsce w petnowymiarowym tunelu badawczym w realistycznych warunkach wentylacji [15].

W wyniku przeprowadzonych badan zaobserwowano wyraznq roznicç pomiçdzy pozarem zestawu baterii NMC (13 ogniw na modut o pojemnosci 60 Ah; tqcznie 27 modutow) a pozarem zestawu baterii LFP (40 ogniw na modut o pojemnosci 20 Ah; tqcznie 18 modutow). Stan natadowania (SOC) modutow baterii NMC wynosit 100%, natomiast w przypadku modutow baterii LFP nie byt doktadnie znany. W porownaniu do baterii niklowo-man-ganowo-kolbatowych, baterie litowo-zelazowo-fosforanowe miaty

to the same external heat source. The NMC battery fire lasted about 30 minutes, and the LFP battery modules lasted more than 3 hours [16].

The research also showed that in battery electric vehicle (BEV) fires, the heat release rate (HRR) increases slightly compared to fires of similar-sized internal combustion engine vehicles (ICEVs). The maximum heat release rate of the BEV observed during the tests was about 1.0-1.5 MW higher than that of an ICEV of the same size (see Figure 5). In addition, tests have shown that higher battery charge levels correspond to faster total heat release (THR) and higher peak heat release rate (pHRR) [16].

znacznie mniejszq dynamik? pozaru. W przypadku ogniw LFP do zjawiska niestabilnosci termicznej doszto po ok. 40 minutach od ekspozycji baterii na zewn?trzne zródto ognia, natomiast w modu-tach NMC niestabilnosc termiczna rozpocz?ta si? juz po 10 minutach ekspozycji baterii na to samo zewn?trzne zródto ciepta. Pozar baterii NMC trwat okoto 30 minut, a modutów baterii LFP ponad 3 godziny [16].

Badania wykazaty równiez, ze w przypadku pozarów samocho-dów elektrycznych osobowych (BEV) szybkosc wydzielania ciepta (HRR) wzrasta nieznacznie w porównaniu do pozarów podobnej wielkosci samochodów konwencjonalnych (ICEV). Maksymalna szybkosc wydzielania ciepta pojazdu BEV zaobserwowana pod-czas badan byta wyzsza o okoto 1,0-1,5 MW w porównaniu z pojazdem ICEV o tej samej wielkosci (zob. ryc. 5). Ponadto prze-prowadzone testy dowiodty, ze wyzszy poziom natadowania baterii odpowiada szybszemu catkowitemu wydzielaniu ciepta (THR) i wyzszej szczytowej szybkosci wydzielania ciepta (pHRR) [16].

S

jS

1 .2 — u

<u <S ts 'E to

<U "¡ü

(0 N JU "D

2 is Tí

| IS

■Q

N

to

70CX) 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0

/TVY

"...... • • T ; --

20

40

60

80

Time [min] / Czas [min]

-iCEVA -BEVA -BEVB

Figure 5. Diagram of the dependence of the rate of heat from time release during a fire of a conventional vehicle (red line) and an electric vehicle (green and blue lines)

Rycina 5. Wykres zaleznosci szybkosci wydzielania ciepta od czasu podczas pozaru pojazdu konwencjonalnego (linia czerwona) oraz pojazdu z nap^dem elektrycznym (linia zielona i niebieska)

Source / Zrodto: Sturm P., Fopleitner P., Fruhwirt D., Galler R., Wenighofer R., Heindl S. F., Krausbar S., Heger O., Fire tests with lithium-ion battery electric vehicles in road tunnels, "Fire Safety Journal" 2022, Vol. 134, 103695, s. 6 [16].

Studies conducted as part of the BRAFA research project also showed that an electric vehicle fire produces about 60-80% more hydrogen fluoride than a conventional vehicle fire. Therefore, hydrogen fluoride is an additional critical component of fire gases produced during electric vehicle fires. In addition to HF, cobalt, lithium, manganese, F-aerosols and hydrogen phosphide (PH3) were also found [16].

In all fire tests of electric vehicles conducted under the BRAFA project, fire suppression was attempted. Water proved to be the most effective extinguishing agent, as was the case with the SUVEREN project. The experiments also showed that lithium-ion batteries will be fully extinguished if water reaches their interior. External cooling of a burning but only slightly damaged battery is not very effective. If water manages to penetrate the battery housing, the cooling effect increases and the water demand decreases [16].

Fire blankets and extinguishing lances were also tested as alternative methods for extinguishing an electric vehicle fire. Fire

Przeprowadzone w ramach projektu badawczego BRAFA badania wykazaty równiez, iz podczas pozaru pojazdu elektrycz-nego powstaje ok. 60-80% wi?cej fluorowodoru niz w przypadku pozaru pojazdu z nap?dem konwencjonalnym. Fluorowodór jest zatem dodatkowym krytycznym sktadnikiem gazów pozaro-wych wytwarzanych podczas pozarów pojazdów elektrycznych. Poza HF stwierdzono równiez obecnosc kobaltu, litu, manganu, F-aerozoli i fosforowodoru (PH3) [16].

We wszystkich testach pozarowych pojazdów elektrycznych, prowadzonych w ramach projektu BRAFA, podejmowano próby gaszenia pozaru. Najskuteczniejszym srodkiem gasniczym, podobnie jak w przypadku projektu SUVEREN, okazata si? woda. Przeprowadzone eksperymenty pokazaty równiez, ze baterie lito-wo-jonowe zostanq w petni ugaszone, jezeli woda dotrze do ich wn?trza. Zewn?trzne chtodzenie ptonqcej, lecz tylko nieznacznie uszkodzonej baterii jest mato skuteczne. Jezeli woda zdota przeniknqc do wn?trza obudowy baterii, efekt chtodzenia wzrasta, a zapotrzebowanie na wod? maleje [16].

blankets minimize the oxygen content in the fire area, thereby suppressing the fire. The conducted tests showed that the use of a fire blanket has an effect on reducing the rate of heat release during an electric vehicle fire (see Figure 6). However, in case of a fully developed fire, due to its dynamics and the battery's oxygen self-sufficiency, it is not an effective method of extinguishing a BEV [16].

Jako alternatywne metody gaszenia pozaru pojazdu elek-trycznego testowane byty rowniez koce gasnicze oraz lance gasnicze. Koce gasnicze minimalizujq zawartosc tlenu w obsza-rze pozaru, a tym samym ttumiq ogien. Przeprowadzone badania wykazaty, ze zastosowanie koca gasniczego wptywa na zmniej-szenie szybkosci wydzielania ciepta podczas pozaru pojazdu elektrycznego (zob. ryc. 6). Jednak w przypadku pozaru w petni rozwini?tego, z uwagi na jego dynamik? i samowystarczalnosc tlenowq baterii, nie stanowi on skutecznej metody gaszenia pojazdu BEV [16].

Fire blanket application / Zastosowanie koca gasniczego

0 2 od 40d 600 300 1003

—bvo; Time [s] / Czas [s]

Figure 6. Effect of using a fire blanket on the rate of heat release during an electric vehicle fire

Rycina 6. Wptyw zastosowania koca gasniczego na szybkosc wydzielania ciepta podczas pozaru pojazdu elektrycznego

Source / ZrOdto: Sturm P., Fößleitner P., Fruhwirt D., Galler R., Wenighofer R., Heindl S. F., Krausbar S., Heger O., Fire tests with lithium-ion battery electric vehicles in road tunnels, "Fire Safety Journal" 2022, Vol. 134, 103695, s. 9 [16].

The use of an extinguishing lance, with which the battery housing was pierced and a small amount of water was introduced, allowed the fire to be completely extinguished in 2 minutes [16]. However, operating the firefighting lance proved difficult and proved that it is necessary to have practical experience and knowledge of its operation, as well as the possible dangers. Thus, the conducted tests proved that the use of a firefighting lance is an effective method for extinguishing electric car fires, but it requires adequate preparation and training of firefighters [15].

Real-world testing of electric vehicles has also been conducted in South Korea as part of a research and development program funded by the National Fire Agency (NTA) and the Korea Evaluation Institute of Industrial Technology (KEIT). Three electric vehicles (BEVs) manufactured in 2020 were tested (with battery capacities of 39 kWh and 64 kWh), an internal combustion engine vehicle (ICEV) and a hydrogen fuel cell electric vehicle (FCEV). The electric vehicle model was developed on an identical production platform to that used in the ICEV version. A total of six full-scale fire tests were conducted using large-scale cone

Zastosowanie lancy gasniczej, za pomocq ktorej przebito obu-dow? baterii i wprowadzono do jej wn?trza niewielkq ilosc wody, pozwolito na catkowite ugaszenie pozaru w ciqgu 2 minut [16]. Operowanie lancq gasniczq okazato si? jednak trudne i dowiodto, ze konieczne jest posiadanie doswiadczenia praktycznego oraz wiedzy na temat jej obstugi, a takze mozliwych zagrozen. Przeprowadzone testy dowiodty zatem, ze zastosowanie lancy gasniczej stanowi skutecznq metod? gaszenia pozarow samochodow elektrycznych, jednak wymaga odpowiedniego przygotowania i wyszkolenia strazakow [15].

Badania pojazdow elektrycznych w warunkach rzeczywistych przeprowadzono rowniez w Korei Potudniowej w ramach programu badawczo-rozwojowego finansowanego przez Krajowq Agencj? Strazy Pozarnej (NTA) i Koreanski Instytut Oceny Technologii Prze-mystowych (KEIT). Testowano trzy pojazdy elektryczne (BEV) wypro-dukowane w 2020 r. (z pojemnosciq baterii 39 kWh i 64 kWh), pojazd z silnikiem spalinowym (ICEV) oraz pojazd elektryczny z wodorowym ogniwem paliwowym (FCEV). Model pojazdu elektrycznego zostat opracowany na identycznej platformie produkcyjnej, jak ta stosowana

calorimetry on an instrumented test stand at the Korea Conformity Laboratories (KCL). In the first and second tests, the lithium-ion battery packs (LIB packs) and the BEV body were tested individually after physically removing the fully charged batteries. The third and fourth tests examined fires generated by two fully charged BEVs (BEV#2 and BEV#3) with different energy capacities. ICEVs and FCEVs were tested in the fifth and sixth experiments to investigate differences in thermal characteristics between BEVs, ICEVs and FCEVs [1].

The duration of the BEV test fires was about 70 min, until complete burnout in an open-air environment. The maximum heat release rates (pHRR) during fires on these vehicles were measured. They ranged from 6.51 to 7.25 MW and were slightly lower than the ICEV fire (7.66 MW), but higher than the FCEV fire (5.99 MW). The values of total heat release (THR) from the BEV fires ranged from 8.45 to 9.03 GJ and were higher than those of the ICEV vehicle fire (8.08 GJ) and smaller than the values measured for the FCEV vehicle fire (10.82 GJ). The dependence of heat release rate (HRR) and total heat release (THR) from time during the fires of the test vehicles is shown in Figure 7.

At a very early stage of the fire (about 1-2 min), a rapid increase in HRR was observed in the case of a vehicle body (BEV body) fire, as well as BEV#2 and ICEV vehicles. These rapid increases were due to the activation of the ignition stimuli (propane burner or heptane tray), rather than the rapid combustion of the samples. During the growth phase of the fire, the ignited vehicles generated gradually increasing heat and peaked (pHRR) after about 11-17 minutes. The fully developed stages of the fire were not maintained for long, except for the FCEV. The fires then went into a fading phase with a gradual decrease in HRR. At this stage, HRR fluctuations were observed in the BEV#2 and BEV#3 vehicle tests - due to a series of thermal runaway (TR) instability events. The HRR and THR values of the battery pack were lower than in the case of the fires of the vehicles tested, but here, too, there were fluctuations due to the phenomenon of thermal instability.

w wersji pojazdu ICEV. tqcznie przeprowadzono szesc testow poza-rowych w petnej skali przy uzyciu wielkoskalowej kalorymetrii stoz-kowej na oprzyrzqdowanym stanowisku testowym w Koreanskim Laboratorium Zgodnosci (KCL). W pierwszym i drugim tescie pakiety baterii litowo-jonowych (ang. LIB pack) i nadwozie pojazdu BEV (ang. BEV body) zostaty przetestowane indywidualnie po fizycznym demontazu catkowicie natadowanych baterii. W trzecim i czwartym tescie badano pozary generowane przez dwa w petni natadowane pojazdy BEV (BEV#2 i BEV#3) o roznych pojemnosciach energetycz-nych. Pojazdy ICEV i FCEV zostaty przetestowane w piqtym i szostym eksperymencie, celem zbadania roznic w charakterystyce termicznej miçdzy pojazdami BEV ICEV i FCEV [1].

Czas trwania pozarow testowych pojazdow BEV wyno-sit okoto 70 minut, az do catkowitego wypalenia w srodowisku otwartej przestrzeni. Zmierzono maksymalne wartosci szybko-sci wydzielania ciepta (pHRR) podczas pozarow tych pojazdow. Zawieraty siç one w zakresie od 6,51 do 7,25 MW i byty nieco nizsze niz w przypadku pozaru pojazdu ICEV (7,66 MW), ale wyz-sze niz w przypadku pozaru pojazdu FCEV (5,99 MW). Wartosci catkowitego wydzielonego ciepta (THR) z pozarow pojazdow BEV wynosity od 8,45 do 9,03 GJ i byty wiçksze niz w przypadku pozaru pojazdu ICEV (8,08 GJ) oraz mniejsze od wartosci zmie-rzonych w przypadku pozaru pojazdu FCEV (10,82 GJ). Zaleznosc szybkosci wydzielania ciepta (HRR) i catkowitego wydzielonego ciepta (THR) od czasu podczas pozarow testowanych pojazdow przedstawiono na rycinie 7.

Na bardzo wczesnym etapie pozaru (okoto 1-2 min) szybki wzrost HRR zaobserwowano w przypadku pozaru nadwozia pojazdu oraz pojazdow BEV#2 i ICEV. Te szybkie wzrosty byty spowodowane aktywacjq bodzcow zaptonowych (palnika propa-nowego lub tacy z heptanem), a nie szybkim spalaniem probek. W fazie wzrostu pozaru zapalone pojazdy generowaty stopniowo rosnqce ciepto i osiqgaty wartosci szczytowe (pHRR) po okoto 11-17 minutach. W petni rozwiniçte stadia pozaru nie byty utrzy-mywane przez dtugi czas, za wyjqtkiem pojazdu FCEV. Nastçpnie pozary przeszty w fazç zaniku ze stopniowym spadkiem HRR. Na tym etapie zaobserwowano wahania HRR w testach pojaz-dow BEV#2 i BEV#3 - z powodu serii zdarzen niestabilnosci termicznej (TR). Wartosci HRR i THR pakietu baterii byty mniejsze niz w przypadku pozarow badanych pojazdow, ale rowniez i tu odnotowano wahania spowodowane zjawiskiem niestabilnosci termicznej.

11 10

HRR (LIB pack) HRR (BEV#2| HRR (ICEV) THR {LIB pack) THR |BEV«> - THR jECEV)

— HRR (BEV body) HRR(BEVB)

— - HRR IFCEV) ----THR (BEV body)

THR (BEV#3) ----THR (FCÇV)

tt o

k о

1 hh t e w S s a y e i e

oe

§ a

ф r

о t

e a

■d [

o G

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 Time [min] / Czas [min]

Figure 7. Dependence of HRR and THR on the fire run time of the tested BEV, ICEV, FCEV and battery pack. Rycina 7. Zaleznosc HRR i THR od czasu przebiegu pozaru badanych pojazdow BEV, ICEV, FCEV i pakietu baterii

Source / Zrodto: Kang S., Kwon M., Choi J. Y., Choi S., Full-scale fire testing of battery electric vehicles, „Applied Energy" 2023, Vol. 332, 120497, s. 7 [1].

Observation of the research in question led to the conclusion that the body of the electric vehicle had a greater impact on the fire in terms of pHRR and THR than the lithium-ion battery pack. However, the intense jetting of flames from the LIB package accelerated the spread of the fire to neighbouring combustible components, thus leading to the rapid growth of the entire vehicle fire.

The research concludes that first responders should exercise far-reaching caution when approaching the scene of an electric vehicle accident. This is because damage to a lithium-ion battery is impossible to observe from outside the vehicle, and the activation of thermal instability (TR) is unpredictable. Moreover, once it is triggered, the fire develops very quickly.

Obserwacja przedmiotowych badan doprowadzita do wnio-sku, ze wiçkszy wptyw na pozar pojazdu elektrycznego pod wzglçdem pHRR i THR miato jego nadwozie anizeli pakiet baterii litowo-jonowych. Jednak intensywny wyrzut ptomieni z pakietu LIB przyspieszyt rozprzestrzenianie siç pozaru na sqsiednie ele-menty palne, prowadzqc w ten sposob do szybkiego wzrostu pozaru catego samochodu.

Na podstawie przeprowadzonych badan sformutowano wnio-sek, iz osoby udzielajqce pierwszej pomocy powinny zachowac daleko idqcq ostroznosc podczas zblizania siç do miejsca wypadku pojazdu elektrycznego. Wynika to z faktu, iz uszkodzenie baterii lito-wo-jonowej jest niemozliwe do zaobserwowania z zewnqtrz pojazdu, a aktywacja niestabilnosci termicznej (TR) jest nieprzewidywalna. Ponadto po jej wyzwoleniu pozar rozwija siç bardzo szybko.

Project fire curve of a passenger vehicle

Observation, analysis and scientific studies of modern cars have shown that they burn more intensely and can release large amounts of heat in a short period of time. This is mainly due to the larger size of the cars, as well as a change in their production technology. In modern vehicles, heavy metals have been replaced by lightweight materials (plastics, composite materials, light metal alloys), which has increased the amount of combustible materials. Nowadays, plastics and composite materials account for about 50% of a car's volume. These changes are also reflected in the increased risk of fire spreading to neighbouring vehicles and the occurrence of increased fire load in garages [11]. The issue of the increasing amount of plastics in modern cars has been addressed in many publications [11, 17, 18, 19]. The U.S. National Fire Protection Association (NFPA), in its report on the fire hazards of modern vehicles [17], stresses that older units should not be used to assess fires in garages.

Projektowa krzywa pozaru pojazdu osobowego

Obserwacje, analizy i badania naukowe nowoczesnych samo-chodow wykazaty, ze palq siç one intensywniej i w krotkim czasie mogq uwolnic duze ilosci ciepta. Spowodowane jest to przede wszystkim wiçkszym rozmiarem samochodow, jak rowniez zmianq technologii ich produkcji. W nowoczesnych pojazdach metale ciçzkie zostaty zastqpione materiatami lekkimi (tworzy-wami sztucznymi, materiatami kompozytowymi, stopami metali lekkich), co wptynçto na wzrost ilosci materiatow palnych. Obec-nie tworzywa sztuczne i materiaty kompozytowe stanowiq okoto 50% objçtosci samochodu. Te zmiany majq rowniez odzwier-ciedlenie w zwiçkszonym ryzyku rozprzestrzeniania siç pozaru na sqsiednie pojazdy oraz wystçpowaniu zwiçkszonego obciq-zenia ogniowego w garazach [11]. Problematyka rosnqcej ilosci tworzyw sztucznych w nowoczesnych samochodach poru-szana jest w wielu publikacjach [11, 17, 18, 19]. Amerykanskie

Based on fire test data and analysis of combustible materials - as part of the SUVEREN research project mentioned above - a new design fire curve was developed for conventionally and electrically powered passenger cars (see Figure 8). This curve illustrates the time dependence of the heat release rate (HRR). The peak heat release rate (pHRR) value of 7 MW is reached in 420 seconds.

stowarzyszenie (ang. NFPA) w swoim raporcie na temat zagrozen pozarowych nowoczesnych pojazdow [17] podkresla, ze starsze egzemplarze nie powinny bye wykorzystywane do oceny poza-row w garazach.

Na podstawie danych z testow pozarowych oraz analizy materiatow palnych - w ramach wspomnianego powyzej projektu badawczego SUVEREN - opracowano nowq projektowq krzywq pozaru dla samochodow osobowych z napçdem konwencjonal-nym i elektrycznym (zob. ryc. 8). Krzywa ta obrazuje zaleznose szybkosci wydzielania ciepta (HRR) w czasie. Wartose szczytowa szybkosci wydzielania ciepta (pHRR) wynoszqca 7 MW jest osiq-gana w ciqgu 420 sekund.

<o

1

— и

<u <0 to 'iE to

и .Ï (0 N JU "D

2 Î 'S

Я "И о

■О

N

to

3

_£= Ï3 -N

5 ° О ^ J: ^

CT ^ö1 о) 5 С N ' Е s/ ; 1 2 Ё !5

• си о ? ° • iE 1 £ g i ' ?

: -= CC i? 'N • LJ- О Decay phase /

Faza zaniku V

Time [min] / Czas [min]

Figure 8. Projected fire curve for vehicles with conventional and electric propulsion systems Rycina 8. Projektowa krzywa pozaru dla pojazdow z nap?dem konwencjonalnym i elektrycznym

Source / ZrOdto: IFAB Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung GmbH, Fire Protection Guideline for Car Parks, Version: 2.0, 2023, s. 3 [11].

Data obtained from fire tests conducted with conventionally powered and electrically powered vehicles provided a reference point for the new design fire curve (see Figure 9) [8].

Dane otrzymane z testow pozarowych prowadzonych z udziatem pojazdow z napçdem konwencjonalnym oraz z napç-dem elektrycznym stanowity punkt odniesienia dla nowej projek-towej krzywej pozaru (zob. ryc. 9) [8].

—■—lK*20l0_t7 -*- Iwe3010_c8

—*- Lam_vee_A-2

—leeoeq_pi*-l

-•Hecocqjtffc-l

lKOtq_p®b-2 — Uï007.г

-«—Lii007'3 —Li2007-4

Tru»thOt_[>3-l Trucl»t_p3.ï

-*- wiürtibe j)6 -* ■ wiLiiiibe_pë

20 30 10

Time [min] / Czas [min]

Figure 9. Dataset of fire tests of heat release rates of vehicles with conventional and electric propulsion systems based on literature studies [20-26]. Rycina 9. Zbior danych z testow pozarowych szybkosci wydzielania ciepta pojazdow z napçdem konwencjonalnym i elektrycznym na podstawie badan literaturowych [20-26].

Source / ZrOdto: Kutschenreuter M., Klüh S., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., How electric verhicles change the fire safety design in underground structures, Ninth International Symposium on Tunnel Safety and Security, Munich, Germany, 2020, s. 409 [8].

In turn, the figure below shows a comparison of the new design fire curve and HRR values from selected reference test fires. More than 90% of the experimental data is covered by the new design fire curve in terms of the rate of heat release and its maximum value [8].

Z kolei ponizsza rycina przedstawia porownanie nowej pro-jektowej krzywej pozaru i wartosci HRR z wybranych referencyj-nych pozarow testowych. Ponad 90% danych eksperymentalnych jest obj^tych nowq projektowq krzywq pozaru pod wzgl^dem szybkosci wydzielania ciepta i jej wartosci maksymalnej [8].

Time [min] / Czas [min]

Figure 10. Comparison of the new projected fire curve and literature survey data

Rycina 10. Porownanie nowej projektowej krzywej pozaru oraz danych z badan literaturowych

Source / Zrodto: Kutschenreuter M., Kluh S., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., How electric verhicles change the fire safety design in underground structures, Ninth International Symposium on Tunnel Safety and Security, Munich, Germany, 2020, s. 409 [8].

CNBOP-PIB's own research

The Scientific and Research Centre for Fire Protection -National Research Institute in Jozefow conducts tests on electric vehicle batteries in terms of fire safety. The purpose of this research is, among other things, to evaluate the possibility of damage to batteries subjected to prolonged charging, external flame heating and hotplate heating, as well as to assess the possibility of extinguishing them using water, firefighting equipment and fire blankets. Research has mainly focused on NMC and LTO type modules, which have a long life and very high energy density [27].

The first series of tests was conducted with the LTO module. One of the three tests conducted was to overload the LTO module with 10C current. During the test, an initial light smoke could be observed coming out of the cells, followed by a burst, which was followed by sparks and then flame. The average velocity of gas outflow was 3-5 m/s, while the maximum explosion pressure generated when the safety valve was opened was about 6 bar.

In another test, the LTO module was exposed to a 12-15 kW propane burner fire (the flame from the burner was directed at the side wall of the prismatic cell). During the test, temperatures were measured at 3 points. Its maximum values were respectively:

- T1max = 369°C - for the outer wall of the cell housing on the opposite side of the burner,

- T2max = 375°C - for ejection gases (measurement at a height of 200 mm above the surface of the safety valve),

- T3max = 121°C - for the bottom wall of the cell housing.

As in the previous test, smoke, sparks, flame and a large

Badania wtasne CNBOP-PIB

Centrum Naukowo-Badawcze Ochrony Przeciwpozarowej -Panstwowy Instytut Badawczy w Jozefowie prowadzi badania baterii pojazdow elektrycznych pod kqtem bezpieczenstwa poza-rowego. Celem tych badan jest m.in. ocena mozliwosci wystqpie-nia uszkodzenia baterii poddawanych dtugotrwatemu tadowa-niu, ogrzewaniu ptomieniem zewn?trznym oraz ogrzewaniu ptytq grzewczq, jak rowniez ocena mozliwosci ich ugaszenia z wyko-rzystaniem wody, urzqdzen gasniczych, ptacht/kocow gasni-czych. Badania skupiajq si? gtownie na modutach typu NMC oraz LTO, ktore charakteryzujq si? duzq zywotnosciq i bardzo wysokq g?stosciq energii [27].

Pierwszq seri? badan przeprowadzono z modutem LTO. Jednym z trzech przeprowadzanych testow byto przetadowanie modutu LTO prüdem 10C. Podczas badania mozna byto zaobserwowac wst?p-nie lekkie zadymienie wydobywajqce si? z ogniw, po czym doszto do jego rozerwania, w nast?pstwie czego pojawity si? iskry, a nast?p-nie ptomien. Srednia pr?dkosc wyptywu gazu wyniosta 3-5 m/s, natomiast cisnienie maksymalne wybuchu wygenerowane podczas otwarcia zaworu bezpieczenstwa wyniosto okoto 6 barow.

W kolejnym tescie modut LTO zostat poddany oddziatywaniu ognia z palnika propanowego o mocy 12-15 kW (ptomien z palnika zostat skierowany na bocznq scian? ogniwa pryzmatycznego). W trakcie badania dokonywano pomiaru temperatur w 3 punktach. Jej maksymalne wartosci wyniosty odpowiednio:

- T1max = 369°C - dla zewn?trznej sciany obudowy ogniwa po przeciwnej stronie palnika,

release of gas could be seen. At the end of the test, the cell was not damaged, although it remained "swollen" following exposure to thermal radiation. Based on this, it can be concluded that the safety valve used in the cell worked properly.

In the third test, the LTO module was heated using a 5 kW hotplate set up under the module. The obtained results showed an increase in flame temperature during the test to about 950°C. The maximum temperature of the module's outer casing was 183°C. At the beginning of the test, the release of gaseous thermal decomposition products was evident, followed by ignition and the spread of flame to adjacent cells. The flame reached about 3 meters in height during the test [27].

A second series of tests was conducted with the NMC module. In the first test, a 12-15 kW propane burner was used to verify the effects of fire on the underside of the module. The test was accompanied by a lot of noise created by the flowing gas. The gas emission velocity reached about 12 m/s (measured at a distance of 500 mm). After the test was completed, the module housing was not "swollen" and the module itself remained undamaged.

Another test involved heating the NMC module with a 5 kW hotplate. Measured at 5 measurement points, the maximum temperature values were respectively:

- T1max = 460°C - for the outer casing of the module,

- T2max = 600°C - for the outer wall of the cell,

- T3max = 932°C - for the flame and 300-450°C for the ejection gases (measurement 200 mm above the surface of the safety valve),

- T4max = 730°C - for the outer casing of the module;

- T5max = 900°C - for the module heater from the heating system.

During the test, there were significant volumes of gases coming out of the module, then the safety valve was activated to reduce the internal pressure. Moreover, a violent flame appeared, and after it was blown out, re-ignition occurred due to the escaping gases [27].

The next stage of the research involved evaluating the effectiveness of the extinguishing methods and agents used during the fire of LTO and NMC modules on the production line. The obtained results are shown in Table 2.

Based on the results of the extensive battery testing

- T2max = 375°C - dla gazów wyrzutowych (pomiar na wyso-kosci 200 mm nad powierzchniq zaworu bezpieczenstwa),

- T3max = 121°C - dla dolnej sciany obudowy ogniwa.

Podobnie jak w poprzednim tescie, mozna byto dostrzec

zadymienie, iskry, ptomien i duze uwolnienie gazu. Po zakon-czeniu badania ogniwo nie byto uszkodzone, mimo ze pozostato „sp?czniate" w nast?pstwie oddziatywania promieniowania cieplnego. Na tej podstawie mozna stwierdzic, ze zastosowany w ogniwie zawór bezpieczenstwa zadziatat prawidtowo.

W trzecim tescie modut LTO zostat podgrzany za pomocq ptyty grzewczej o mocy 5 kW, ustawionej pod modutem. Otrzy-mane wyniki wykazaty wzrost temperatury ptomienia w trakcie testu do okoto 950°C. Maksymalna temperatura zewn?trznej obudowy modutu wyniosta 183°C. Na poczqtku badania widoczne byto uwolnienie gazowych produktów rozktadu termicznego, nast?pnie doszto do zaptonu i rozprzestrzenienia si? ptomienia na przylegte ogniwa. Ptomien w trakcie badania osiqgnqt okoto 3 m wysokosci [27].

Drugq seri? badan przeprowadzono z modutem NMC. W pierwszym tescie, do weryfikacji oddziatywania ognia na spodniq cz?sc modutu, wykorzystano palnik propanowy o mocy 12-15 kW. Badaniu towarzyszyt duzy hatas tworzqcy si? wsku-tek wyptywajqcego gazu. Pr?dkosc emisji gazu dochodzita do okoto 12 m/s (pomiar w odlegtosci 500 mm). Po zakonczonym badaniu obudowa modutu nie byta „spuchni?ta", a sam modut pozostat nieuszkodzony.

Kolejny test polegat na podgrzaniu modutu NMC za pomocq ptyty grzewczej o mocy 5 kW. Zmierzone w 5 punktach pomiaro-wych maksymalne wartosci temperatur wyniosty odpowiednio:

- T1max = 460°C - dla zewn?trznej obudowy modutu,

- T2max = 600°C - dla zewn?trznej scianki ogniwa,

- T3max = 932°C - dla ptomienia oraz 300-450°C dla gazów wyrzutowych (pomiar 200 mm nad powierzchniq zaworu bezpieczenstwa),

- T4max = 730°C - dla zewn?trznej obudowy modutu;

- T5max = 900°C - dla grzejnika modutu z uktadu grzewczego.

W trakcie badania pojawity si? znaczne obj?tosci gazów

wydobywajqcych si? z modutu, nast?pnie uruchomit si? zawór bezpieczenstwa, który redukowat cisnienie wewn?trzne. Ponadto pojawit si? gwattowny ptomien, a po jego zdmuchni?ciu doszto do ponownego zaptonu z uwagi na wydobywajqce si? gazy [27].

Nast?pny etap badan dotyczyt oceny skutecznosci zastoso-wanych metod i srodków gasniczych podczas pozaru modutów LTO i NMC na linii produkcyjnej. Uzyskane wyniki przedstawiono w tabeli 2.

Table 2. Results of tests conducted on LTO and NMC modules Tabela 2. Wyniki badari przeprowadzonych na modutach LTO i NMC

Test No. / Nr testu Module type / Rodzaj modutu Description of firefighting activities / Opis dziatan gasniczych Results / Wyniki

I LTO A dense stream of water was applied to the burning module for 2 minutes, the average water output from the 0 25 mm hose was 55 dm3/min, water fed from three sides of the module / Na ptonqcy modut podano przez 2 minuty zwarty strumieri wody, sredni wydatek wody z wçza 0 25 mm wynosit 55 dm3/min, woda podawana z trzech stron modutu - there was a flame covering the surface of the module, - during the fire, flames appeared with a range of about 80-150 cm, resulting from the unsealing of the cells, - fire was extinguished in less than 2 s, - after the flame was extinguished, the module emitted a limited volume of white-coloured gases, the amount of which decreased with time, - after 2 minutes of water administration, the volume of gases formed did not increase (decreasing trend), - the temperature of the module after extinguishing increased to a maximum value approximately 70°C, - in two consecutive tests, similar results were obtained / - wyst^powat ptomien obejmujqcy powierzchni^ modutu, - w trakcie pozaru pojawiaty si§ ptomienie o zasi^gu okoto 80-150 cm, powstajqce wskutek rozszczelnienia si§ ogniw, - pozar zostat ugaszony w czasie ponizej 2 s, - po ugaszeniu ptomienia modut wydzielat ograniczonq obj^tosc gazow koloru biatego, ktorych ilosc zmniejszata si§ z czasem, - po 2 minutach podawania wody obj^tosc powstajqcych gazow nie zwi^kszata si§ (tendencja malejqca), - temperatura modutu po zakonczeniu gaszenia wzrosta do maksymalnej wartosci okoto 70°C, - w dwoch kolejnych testach uzyskano zblizone efekty

II NMC A diffuse/constant stream of water was applied to the burning module for 2 minutes, average water output from the hose 0 25 mm was 55 dm3/min, water fed from three sides of the module, water was administered 2 times / Na ptonqcy modut podano przez 2 minuty rozproszony/zwarty strumieri wody, sredni wydatek wody z wçza 0 25 mm wynosit 55 dm3/min, woda podawana z trzech stron modutu, wodç podawano 2 razy - during the fire, there were flames with a range of about 120-150 cm, resulting from the unsealing of the cells, accompanied by a loud, high-pitched sound, - fire was extinguished in less than 5 s, - after the flame was extinguished, the module emitted a significant volume of white-coloured gases, the volume of which increased over time, - during the administration of water, the cells were unsealed, accompanied by an explosion effect, - after 5.5 minutes after the end of the water supply, the cell was unsealed and the discharge of gases formed from the decomposing electrolyte, the volume of the resulting gases increases (increasing trend), - the temperature of the module after extinguishing increased to a maximum value approximately 350°C, - after about 8.5 minutes, water was administered a second time to cool the module./ - w trakcie pozaru pojawiaty si§ ptomienie o zasi^gu okoto 120-150 cm, powstajqce wskutek rozszczelnienia si§ ogniw, towarzyszyt temu gtosny, wysoki dzwi^k, - pozar zostat ugaszony w czasie ponizej 5 s, - po ugaszeniu ptomienia modut wydzielat znacznq obj^tosc gazow koloru biatego, ktorych obj^tosc zwi^kszata si§ w czasie, - podczas podawania wody nastqpito rozszczelnienie ogniw, towarzyszyt temu efekt wybuchu, - po 5,5 minutach od zakonczenia podawania wody nastqpito rozszczelnienie si§ ogniwa i wyrzut gazow powstajqcych z rozktadajqcego si§ elektrolitu, obj^tosc powstajqcych gazow zwi^ksza si§ (tendencja rosnqca), - temperatura modutu po zakonczeniu gaszenia wzrosta do maksymalnej wartosci okoto 350°C, - po okoto 8,5 minutach podano po raz drugi wod^ w celu schtodzenia modutu

Source / Zrodto: Pietrzak M., Bgk D., Twardowski M., Majka I., Chmiel M., Zboina J., RaportzIMiçdzynarodowejKonferencjiNaukowej„Bezpieczenstwo pozarowe instalacji fotowoltaicznych, magazynow energii, pojazdow elektrycznych, ich punktow i stacji iadowania, rozwiqzan inteligentnego domu". Wnioski i rekomendacje, Wydawnictwo CNBOP-PIB, Jozefow 2023, s. 11 [27].

conducted by the Laboratory of Combustion Processes and Explosions at CNBOP-PIB, the following conclusions have been made.

- NMC modules, compared to LTO modules, burn more violently and are more difficult to extinguish regardless of the type of action taken and the extinguishing agents used,

- a relatively short distance between the nozzle and the source of the fire is required to achieve effective extinguishment with an extinguishing device. Increasing the number of firefighting currents reduces the time it takes to extinguish a battery fire. Experience in extinguishing this type of fire is required (there are physical explosions, fragmentation),

- water makes it possible to extinguish a module fire in a few seconds (LTO modules) or tens of seconds (NMC modules) with a visible cooling effect,

- after extinguishing the fire of NMC and LTO modules with water, there was no re-ignition of "exhaust" gases (no fire appeared),

- the tight application of a fire blanket (intended for batteries) on the module requires personal protective equipment and the presence of at least two trained persons (physical explosions and minor fragmentation occur),

- covering the pre-extinguished module with a fire blanket is an effective way to reduce thermal radiation, the physical effects of cell leakage and, to some extent, the spread of gases,

- fiberglass fire blanket does not exhibit characteristics useful for reducing the effect of fire for NMC modules [27].

Another study conducted by CNBOP-PIB was aimed at acquiring selected fire parameters, i.e. temperatures and thermal radiation fluxes. The tests were conducted for two vehicle fire scenarios simulating an electric vehicle, located in a three-station facility replicating a garage room. Four NMC-type battery modules with a capacity of 102 Ah (each) were used to orchestrate an electric vehicle fire, which were placed under the vehicle. In both scenarios, the simulated electric vehicle was located in the middle position. The neighbouring sites were occupied by conventionally powered vehicles. The first test scenario involved an electric vehicle fire with the participation of an automatically activated local fire-fighting system, consisting of water distribution piping, a water control and supply system, sprinklers and fire detection, while the second involved an electric vehicle fire without the participation of a firefighting system. The results of the conducted tests authorize the conclusion that the effect of the extinguishing system was a significant reduction in the values of the measured parameters (i.e. temperature and heat flux, along with visible band and IR imaging), relative to the reference fire. As a result, the fire developed in a controlled manner and did not spread to vehicles parked nearby [4].

CNBOP-PIB also tested fire blankets (as part of the assessment of their suitability for use in rescue operations - according to the procedure for testing innovative products) and conducted prototype tests of these products.

The subject of the test was a fire blanket made of silicone-coated fiberglass, which, according to the manufacturer's statement, can be used as equipment for surface and underground parking lots,

Na podstawie wyników szeroko zakrojonych badan baterii pro-wadzonych przez Zespót Laboratoriów Procesów Spalania i Wybu-chowosci w CNBOP-PIB sformutowano nastçpujqce wnioski:

- moduty NMC, w porównaniu z modutami LTO, palq siç gwattowniej i sq trudniejsze do ugaszenia bez wzglçdu na rodzaj podejmowanych dziatan i uzyte srodki gasnicze,

- do osiqgniçcia skutecznego gaszenia za pomocq urzq-dzenia gasniczego wymagana jest stosunkowo niewielka odlegtosc dyszy od zródta ognia. Zwiçkszenie liczby prq-dów gasniczych skraca czas ugaszenia pozaru baterii. Wymagane jest doswiadczenie w gaszeniu tego typu pozarów (wystçpujq wybuchy fizyczne, odtamkowanie),

- woda umozliwia ugaszenie pozaru modutów w ciqgu kilku sekund (moduty LTO) lub kilkudziesiçciu sekund (moduty NMC) z widocznym efektem chtodzqcym,

- po ugaszeniu pozaru modutów NMC i LTO wodq nie dochodzito do ponownego zaptonu gazów „wylotowych" (nie pojawiat siç ogien),

- natozenie w sposób szczelny koca gasniczego/ptachty gasniczej (przeznaczonej do baterii) na modut wymaga zastosowania srodków ochrony osobistej i obecnosci co najmniej dwóch przeszkolonych osób (wystçpujq wybu-chy fizyczne i drobne odtamkowanie),

- przykrycie ptachtq wstçpnie ugaszonego modutu jest sku-tecznym sposobem ograniczenia promieniowania cieplnego, fizycznych efektów rozszczelnienia ogniw oraz w pewnym stopniu rozprzestrzeniania siç gazów,

- koc gasniczy wykonany z wtókna szklanego nie wyka-zuje cech przydatnych do ograniczenia efektu pozaru dla modutów NMC [27].

Kolejne badania przeprowadzone przez CNBOP-PIB miaty na celu akwizycjç wybranych parametrów pozarowych, tj. temperatur i strumieni promieniowania cieplnego. Badania przeprowadzono dla dwóch scenariuszy pozarów pojazdów symulujqcych pojazd elek-tryczny, zlokalizowanych w trzystanowiskowym obiekcie odwzoro-wujqcym pomieszczenie garazu. Do zaaranzowania pozaru pojazdu elektrycznego uzyto czterech modutów baterii typu NMC o pojem-nosci 102 Ah (kazdy), które zostaty ustawione pod pojazdem. W obu scenariuszach symulowany pojazd elektryczny umiejscowiony byt na stanowisku srodkowym. Na miejscach sqsiednich znajdowaty siç pojazdy zasilane konwencjonalnie. Pierwszy scenariusz badan prze-widywat pozar pojazdu elektrycznego z udziatem automatycznie uruchomionego miejscowego systemu gasniczego, sktadajqcego siç z rurociqgów rozprowadzajqcych wodç, systemu sterowania i zasilania w wodç, zraszaczy oraz detekcji pozaru, natomiast drugi dotyczyt pozaru pojazdu elektrycznego bez udziatu systemu gasniczego. Wyniki przeprowadzonych badan upowazniajq do wniosku, ze efektem dziatania systemu gasniczego byto znaczne obnizenie wartosci mierzonych parametrów (tj. temperatury i strumienia cieplnego wraz z obrazem w pasmie widzialnym oraz IR), wzglçdem pozaru odniesienia. Dziçki temu pozar rozwinqt siç w sposób kontrolowany i nie rozprzestrzenit siç na zaparkowane obok pojazdy [4].

CNBOP-PIB testowato równiez ptachty gasnicze (w ramach oceny ich przydatnosci do stosowania w dziataniach ratowniczych - wedtug procedury testowania wyrobów innowacyjnych) oraz pro-wadzito badania prototypowe tych produktów.

tunnels and electric vehicle charging stations, among other things. The "dry" testing of the fire blanket took place on the premises of the Fire and Rescue Unit of the State Fire Service in Otawa, while the fire tests were carried out on the premises of the Centrozlom Plant in Otawa. In both cases, the same fire blanket was tested [28].

The testing schedule included:

- placing the fire blanket over vehicles parked in different arrangements - to simulate situations possible in reality, for example, in parking lots or garages,

- multiple unfolding and folding of the fire blanket into the transport package,

- conducting fire tests of passenger cars using fire suppression sheeting and evaluating the performance of the fire blanket,

- washing the fire blanket after application, followed by visual inspection and evaluation of its reusability [28].

The fire drill included fires in two passenger cars. The first test involved a conventional passenger vehicle fire. The wrecked Fiat Siena was used for the project. The car was complete, except for the removed fuel tank. In order to increase the fire load and burning intensity, a tire was placed inside the vehicle, and the rear seat was soaked in about 3 dm3 of unleaded gasoline. Another car was parked nearby so as to impede access to the test vehicle [28].

The fire was initiated by setting fire to the rear couch with a gas burner. Approximately 4 minutes into the test, when the fire was developed and its temperature exceeded 650°C (the maximum measurement range of the thermal imaging camera), a fire blanket was applied to the vehicle and then pressed against the vehicle and the ground to seal the cover and limit oxygen access (the first method of application). The fire blanket was kept on the vehicle for 30 minutes (as recommended by the manufacturer). During this time, the temperature was measured at 5-minute intervals using a thermal imaging camera. After 30 minutes, the fire blanket was removed and the vehicle was observed for visible flames and recurrence of burning. The flames were not visible, but after about 30 seconds a recurrence of flame combustion was noticed in the tire, which was on the rear bench seat. No recurrence of flame combustion was observed on other vehicle components. After the fire test, the fire blanket was visually inspected to detect any damage or burn-through. It was then washed with water and prepared for reuse in a second test fire [28].

A Seat Toledo vehicle (complete, but with the fuel tank removed) was used for the second fire test. No additional combustible materials were put inside it, nor was the rear bench seat soaked in flammable liquid, but in order to make it look like an electric vehicle fire, 4 NMC-type lithium-ion batteries with a capacity of 102 Ah were placed under the wrecked vehicle on concrete pedestals. The batteries were set up so that the safety valves, hidden under a plastic cover, were arranged in different directions - to allow observation during a fire of the gases escaping from them. A hole was made in the body of the test vehicle, under the rear bench seat, so that the fire gases escaping from one battery would cause the fire to spread to the interior of the vehicle (this was a simulation of fire entering the interior, since electric vehicles have batteries with a larger capacity than those used in the tests). The fire was initiated by acting on the batteries with

Przedmiotem testowania byta ptachta wykonana z wtokna szklanego pokrytego silikonem, ktora zgodnie z deklaracjq produ-centa moze stanowic m.in. wyposazenie parkingow naziemnych i podziemnych, tuneli oraz stacji tadowania pojazdow elektrycz-nych. Testowanie ptachty „na sucho" odbyto siç na terenie Jednostki Ratowniczo-Gasniczej PSP w Otawie, natomiast testy pozarowe przeprowadzono na terenie Zaktadu Centroztom w Otawie. W obu przypadkach testowano tç samq ptachtç gasniczq [28].

Program testowania przewidywat:

- naktadanie ptachty na pojazdy zaparkowane w roznych uktadach - w celu zasymulowania mozliwych w rzeczy-wistosci sytuacji np. na parkingach lub garazach,

- wielokrotne rozktadanie i sktadanie ptachty gasniczej do opakowania transportowego,

- przeprowadzenie testow pozarowych samochodow oso-bowych z zastosowaniem ptachty gasniczej do ttumienia pozaru oraz ocenç wtasciwosci uzytkowych ptachty,

- mycie ptachty po zastosowaniu, a nastçpnie jej oglçdziny i ocenç mozliwosci ponownego wykorzystania [28].

Cwiczenia pozarowe obejmowaty pozary dwoch samocho-dow osobowych. Pierwszy test dotyczyt pozaru pojazdu oso-bowego z napçdem konwencjonalnym. Wykorzystano do niego wrak Fiata Sieny. Samochod byt kompletny, z wyjqtkiem wymon-towanego zbiornika paliwa. Celem zwiçkszenia obciqzenia ognio-wego oraz intensywnosci palenia do wnçtrza pojazdu wtozono oponç, a tylnq kanapç nasqczono benzynq bezotowiowq w ilosci ok. 3 dm3. W poblizu zaparkowany zostat inny samochod, tak by utrudnic dostçp do testowanego pojazdu [28].

Pozar zainicjowany zostat przez podpalenie tylnej kanapy pal-nikiem gazowym. Po okoto 4 minutach od rozpoczçcia testu, kiedy pozar byt rozwiniçty, a jego temperatura przekraczata 650°C (mak-symalny zakres pomiaru kamery termowizyjnej), na samochod nato-zono ptachtç gasniczq, a nastçpnie docisniçto jq do pojazdu i pod-toza, by uszczelnic przykrycie i ograniczyc dostçp tlenu (pierwszy sposob zastosowania). Ptachta byta utrzymywana na pojezdzie przez 30 minut (zgodnie z zaleceniami producenta). W tym czasie za pomocq kamery termowizyjnej mierzono temperaturç w odstç-pach 5 minutowych. Po 30 minutach ptachtç zdjçto i obserwowano pojazd pod kqtem widocznych ptomieni oraz nawrotu palenia. Ptomienie nie byty widoczne, ale po uptywie okoto 30 sekund zauwa-zono nawrot spalania ptomieniowego opony, ktora znajdowata siç na tylnej kanapie. Na pozostatych elementach pojazdu nawrotow spalania ptomieniowego nie zaobserwowano. Po przeprowadzo-nym tescie pozarowym ptachtç poddano oglçdzinom, celem wykry-cia ewentualnych uszkodzen i przepalen. Nastçpnie przemyto jq wodq oraz przygotowano do ponownego uzycia w drugim poza-rze testowym [28].

Do drugiego testu pozarowego wykorzystano pojazd marki Seat Toledo (kompletny, lecz z wymontowanym zbiornikiem paliwa). Do jego wnçtrza nie wktadano dodatkowych materiatow palnych, ani nie nasqczono tylnej kanapy cieczq palnq, jednak celem upozo-rowania pozaru pojazdu elektrycznego, pod wrakiem pojazdu, na betonowych cokotach, ustawiono 4 baterie litowo-jonowe typu NMC o pojemnosci 102 Ah. Baterie ustawiono w taki sposob, aby zawory bezpieczenstwa, ukryte pod pokrywq z tworzywa sztucznego, byty utozone w roznq stronç - celem umozliwienia obserwacji podczas

three gas burners for about 3.5 minutes. After a minute of heating, the phenomenon of thermal instability (TR) was observed in one of the batteries, and the process followed in subsequent cells stacked under the vehicle. After about 4 minutes, the burners were moved away and the fire was observed to develop, and after another 3 minutes, the car's right front window was broken to bring oxygen to the vehicle's interior and cause the fire to develop further. Approximately 7 minutes into the test, when the vehicle's fire was already developed and the fire temperature exceeded 650°C1 a fire blanket was applied to the vehicle and spread on the ground to increase the tightness of the cover and limit the access of oxygen (the second method of application). The same blanket was used a second time, applying it with the same side. The fire blanket was kept on the vehicle for 30 minutes. During this time, temperature measurements were taken with a thermal imaging camera at 5-minute intervals. After 30 minutes, the fire blanket was removed and the vehicle was observed for visible flames and recurrence of burning. The flames were not visible, and there was no recurrence of burning for 5 minutes and 30 seconds. The batteries underneath the vehicle continued to maintain a temperature of more than 350°C and required further cooling. For this purpose, they were immersed in a metal tank with water (volume of 1 m3) for about 24 hours [28].

Fire tests have shown that the fire blanket effectively isolates oxygen access to the combustion zone and suppresses the vehicle fire, as well as isolating the impact of the fire on the surrounding area. In addition, it was not damaged or burned (the fire blanket showed traces of sooting and exposure to high temperatures) and, after cleaning, is reusable - it can be used repeatedly for rescue operations. Once the blanket is removed, it is necessary to observe the vehicle for recurring smoke and, if necessary, cool it down and extinguish it with water. In case of electrically-powered vehicles, further temperature monitoring and battery cooling is required after the blanket is removed [28].

Prototype tests of fire blankets conducted at CNBOP-PIB consisted of covering the fire source with them and measuring temperature and thermal radiation. Several fire tests were performed - on test stands with a cage and on a test stand with a wrecked vehicle [30].

The first test was conducted on a testing ground with a cage. The test used 20 litres of heptane, which burned freely for 1 minute. After that, a fire blanket was applied and then removed after 10 minutes. The flame did not appear.

The second test was carried out on a cage testing ground, using 20 litres of heptane, 2 lithium-ion batteries (charged to 60%) and several pine beams. Heptane burned freely for 90 seconds, after which the batteries began to burn. After that, a fire blanket was applied, which was removed after about 22 minutes. After the fire blanket was removed, flames appeared.

The third test was conducted in the testing hall, using the same combustible materials as the second test, with a fire blanket used to extinguish the fire. In this test, the heptane burned freely for more than 2 minutes, after which the batteries began

1 The evaluation criterion adopted on the basis of the Latvian standard no. LVS 1071:2022 Car fire blankets [29].

pozaru wydostajqcych siç z nich gazów. W karoserii testowanego pojazdu, pod tylnq kanapq wykonano otwór, tak aby gazy pozarowe wydostajqce siç z jednej baterii spowodowaty rozprzestrzenienie siç pozaru do wnçtrza pojazdu (byta to symulacja przedostania siç ognia do wnçtrza, poniewaz pojazdy elektryczne majq baterie

0 wiçkszej pojemnosci, niz te wykorzystane podczas testów). Pozar zainicjowany zostat poprzez oddziatywanie na baterie trzema pal-nikami gazowymi przez okoto 3,5 minuty. Po minucie ogrzewania zaobserwowano zjawisko niestabilnosci termicznej (TR) jednej z baterii, po czym proces ten nastçpowat w kolejnych ogniwach utozonych pod pojazdem. Po uptywie okoto 4 minut palniki odsu-niçto i obserwowano rozwój pozaru, a po kolejnych 3 minutach wybito przedniq prawq szybç samochodu, aby doprowadzic tlen do wnçtrza pojazdu i spowodowac dalszy rozwój pozaru. Po okoto 7 minutach od rozpoczçcia testu, kiedy pozar pojazdu byt juz rozwi-niçty, a temperatura pozaru przekraczata 650°C1, na pojazd natozono ptachtç gasniczq i roztozono jq na podtozu, aby zwiçkszyc szczel-nosc przykrycia oraz ograniczyc dostçp tlenu (drugi sposób zasto-sowania). Po raz drugi wykorzystano tç samq ptachtç, naktadajqc jq tq samq stronq. Ptachta gasnicza byta utrzymywana na pojezdzie przez 30 minut. W tym czasie w odstçpach 5 minutowych doko-nywano pomiarów temperatury za pomocq kamery termowizyjnej. Po 30 minutach ptachtç zdjçto i obserwowano pojazd pod kqtem widocznych ptomieni oraz nawrotu palenia. Ptomienie nie byty widoczne, a przez 5 minut i 30 sekund nie doszto do nawrotu pale-nia. Baterie znajdujqce siç pod pojazdem nadal utrzymywaty temperatura ponad 350°C i wymagaty dalszego chtodzenia. W tym celu zanurzono je w metalowym zbiorniku z wodq (objçtosc 1 m3) na okoto 24 godzin [28].

Testy pozarowe wykazaty, ze ptachta gasnicza skutecznie izo-luje dostçp tlenu do strefy spalania i ttumi pozar pojazdu, a takze izo-luje oddziatywanie pozaru na otoczenie. Ponadto nie ulegta uszko-dzeniu, ani przepaleniu (na ptachcie widoczne byty slady okopcenia oraz oddziatywania wysokiej temperatury) i po oczyszczeniu nadaje siç do ponownego uzycia - moze byc wielokrotnie wykorzystywana do dziatan ratowniczych. Po zdjçciu ptachty konieczna jest obser-wacja pojazdu pod kqtem nawrotów palenia i w razie potrzeby schtadzanie oraz dogaszanie go wodq. W przypadku pojazdów z napçdem elektrycznym, po zdjçciu ptachty konieczna jest dalsza obserwacja temperatury oraz schtadzanie baterii [28].

Przeprowadzone w CNBOP-PIB badania prototypowe ptacht/ koców gasniczych polegaty na przykrywaniu nimi zródta ognia

1 pomiarach temperatury oraz promieniowania cieplnego. Wykonano kilka testów pozarowych - na stanowiskach badawczych z klatkq oraz na stanowisku badawczym z wrakiem pojazdu [30].

Pierwszy test przeprowadzono na poligonie badawczym z klatkq. Do badania wykorzystano 20 litrów heptanu, który palit siç swobodnie przez 1 minutç. Po tym czasie natozono ptachtç gasni-czq, a nastçpnie zdjçto jq po 10 minutach. Ptomien nie pojawit siç.

Test drugi przeprowadzono na poligonie badawczym z klatkq, przy wykorzystaniu 20 litrów heptanu, 2 baterii litowo-jonowych (natadowanych do 60%) i kilku sosnowych belek. Heptan palit siç swobodnie przez 90 sekund, po czym zaczçty palic siç baterie.

1 Kryterium oceny przyjçte na podstawie totewskiej normy nr LVS 1071:2022 Car fire blankets [29].

to burn. After that, a fire blanket was applied, which was removed after about 25 minutes. After the fire blanket was removed, the flames reappeared.

Another fire test was conducted on a testing ground using a wrecked economy-class car, which used a tire (located in the trunk), wood and heptane (placed in trays in place of the removed seats) as fuel. Fire blankets, including one made of fiberglass, were used to extinguish the simulated fire [30].

The results of the tests confirmed that fire blankets reduce radiant heat and temperature to control the fire and prevent its spread. The tested products exhibited suppression properties -they did not extinguish the fire, but suppressed the fire source [30].

Main conclusions and generalizations based on the analysis of survey results

Scientific studies and fire tests involving lithium-ion batteries and electric-powered vehicles conducted in many countries, including Poland, show that the rate of heat release during an electric vehicle fire is similar to that of a similarly sized conventionally powered vehicle. However, it should be noted that modern cars (both conventionally and electrically powered) burn more intensely - due to the increased amounts of combustible materials used in their production. Therefore, the test results for "older" and those currently manufactured vehicles should be reflected in the fire risk assessment of garages. In order to consider the fire behaviour of modern passenger cars, a design fire curve developed by a research team within the SUVEREN research project can be used, which assumes that a peak heat release rate of 7 MW should be expected in the event of a fire in modern passenger cars (both conventionally and electrically powered).

Scientific studies have also shown that higher battery charge levels correspond to faster total heat release (THR) and higher peak heat release rate (pHRR). However, due to design differences, including the coverage of the vehicle's battery, the development of an electric vehicle fire may be different from those of the already well-known conventionally powered vehicles. Observation of ongoing research has shown that to a greater extent, an electric vehicle's fire - in terms of THR and pHRR - comes from its body, not from the lithium-ion battery. However, the intense jetting of flames from the battery pack accelerates the spread of the fire to adjacent combustible components, thus leading to the rapid development of a fire involving the entire electric vehicle. Tests conducted on lithium-ion batteries have shown that the thermal instability phenomenon occurring in the battery is accompanied by: an increase in temperature, great noise - due

Po tym czasie natozono ptachtç gasniczq, ktorq zdjçto po okoto 22 minutach. Po zdjçciu ptachty gasniczej pojawity siç ptomienie.

Trzeci test przeprowadzono w hali badawczej, z wykorzysta-niem takich samych materiatow palnych jak w przypadku testu dru-giego, przy czym do gaszenia pozaru uzyto koca gasniczego. W tej probie heptan palit siç swobodnie ponad 2 minuty, po czym zaczçty palic siç baterie. Po tym czasie natozono koc gasniczy, ktory zdjçto po okoto 25 minutach. Po zdjçciu koca gasniczego ponownie pojawity siç ptomienie.

Kolejne testy pozarowe przeprowadzono na poligonie badaw-czym z wykorzystaniem wraku samochodu klasy ekonomicz-nej, w ktorym jako paliwo zastosowano oponç (umiejscowionq w bagazniku), drewno oraz heptan (umieszczony na tacach w miej-scu wymontowanych foteli). Do gaszenia zasymulowanego pozaru wykorzystano ptachty gasnicze, w tym jednq wykonanq z wtokna szklanego [30].

Uzyskane wyniki badan potwierdzity, ze ptachty/koce gasnicze ograniczajq promieniowanie cieplne oraz temperaturç, co pozwala na kontrolç pozaru i zabezpieczenie przed jego rozprzestrzenianiem siç. Badane produkty wykazywaty wtasciwosci ttumiqce - nie gasity pozaru, lecz ttumity zrodto ognia [30].

Gtôwne wnioski i uogolnienia na podstawie analizy wynikow badan

Przeprowadzone w wielu panstwach, w tym w Polsce, badania naukowe oraz testy pozarowe z udziatem baterii litowo-jonowych oraz pojazdow z napçdem elektrycznym dowodzq, ze szybkosc wydzielania ciepta podczas pozaru pojazdu elektrycznego jest zbli-zona do szybkosci wydzielania siç ciepta podczas pozaru podobnej wielkosci pojazdu z napçdem konwencjonalnym. Zwrocenia uwagi wymaga natomiast fakt, iz nowoczesne samochody (zarowno te z napçdem konwencjonalnym, jak i z napçdem elektrycznym) palq siç intensywniej - z uwagi na zwiçkszone ilosci materiatow palnych wykorzystywanych do ich produkcji. Dlatego tez wyniki badan dla „starszych" i tych aktualnie produkowanych pojazdow powinny znaj-dowac odzwierciedlenie w ocenie zagrozenia pozarowego w garazach. W celu uwzglçdnienia zachowania siç podczas pozaru nowo-czesnych samochodow osobowych mozna wykorzystac projektowq krzywq pozaru, opracowanq przez zespot badawczy w ramach pro-jektu badawczego SUVEREN, ktora zaktada, iz w przypadku pozaru nowoczesnych samochodow osobowych (z napçdem konwencjonalnym oraz z napçdem elektrycznym) nalezy spodziewac siç szczy-towej szybkosci wydzielania ciepta wynoszqcej 7 MW.

Badania naukowe wykazaty takze, ze wyzszy poziom natadowa-nia baterii odpowiada szybszemu catkowitemu wydzielaniu ciepta (THR) i wyzszej szczytowej szybkosci wydzielania ciepta (pHRR). Z uwagi na roznice konstrukcyjne, w tym objçcie pozarem baterii pojazdu, rozwoj pozaru pojazdu elektrycznego moze byc jednak inny niz tych dobrze juz znanych pojazdow z napçdem konwencjonalnym. Obserwacja prowadzonych badan dowiodta, ze w wiçkszym stopniu pozar pojazdu elektrycznego - pod wzglçdem THR i pHRR - pochodzi z jego nadwozia, a nie z baterii litowo-jonowej. Jednak intensywny wyrzut ptomieni z pakietu baterii przyspiesza rozprze-strzenianie siç pozaru na sqsiednie elementy palne, prowadzqc

to gases escaping from the battery, and intense flame ejection, which can reach heights of up to 2-3 meters. Studies have also shown that NMC-type batteries burn more violently and are more difficult to extinguish, compared to LTO and LFP batteries. Differences were also shown in the fire behaviour of prismatic and cylindrical cell batteries - prismatic cell batteries burned much longer and reached lower temperatures, compared to cylindrical cell batteries, which burned out completely in a short time (20 minutes) during testing. The results of the tests also confirm that the battery cover has an impact on at least the early spread of a fire - the heat released by the first cracked cells is trapped inside the battery - and that the development of a lithium-ion battery fire (particularly the speed of its spread) depends on ventilation conditions.

Scientific studies and fire tests conducted in many countries also prove that the pollutants emitted during an electric vehicle fire are different from the emissions emitted during a conventional vehicle fire. Electrically powered vehicle fires cause more hydrogen fluoride emissions than conventionally powered vehicle fires. Moreover, other toxic compounds such as hydrogen phosphide, F-aerosols, fluorine phosphate salts in the electrolyte, and the metals nickel, cobalt, lithium, manganese from the battery chemistry are also released during an electric vehicle fire, which can cause severe staining of firefighters' clothing and protective equipment, as well as contamination of firefighting water. This poses a major threat to the rescuers, especially in underground infrastructure, where firefighting of these vehicles is more difficult and the ability to dilute the toxic products of combustion is limited.

During the research, it was proven that water is the most effective extinguishing agent in extinguishing electric vehicles and lithium-ion batteries, due to its cooling properties. Significant amounts are needed to extinguish an electric vehicle fire and cool the battery. The research and fire tests carried out confirm that fire suppression systems, including dedicated equipment, by reducing the temperature and heat flux, are able to ensure control of the spread of fire and meet the required protection objectives in the event of an electric vehicle fire in a building facility. The ongoing research confirms the ability not only to control the spread of an electric vehicle fire to neighbouring vehicles, but also to provide structural protection for the facility.

New methods and techniques are being refined and proposed for extinguishing electric vehicle fires. Among them studied were: the use of a fire extinguishing lance to directly cool the modules in the battery case. Studies have shown that this solution requires dedicated preparation and training of firefighters, as well as the ability to directly approach/access the fire vehicle. Research has confirmed that improper handling and use of the firefighting lance can lead to electrocution of firefighters, so additional research and training are still needed to make this extinguishing technique more widespread. An additional formal problem that needs to be solved for the use of these firefighting techniques is the interference with the design of the batteries in the vehicle - the manufacturers of batteries, as well as electric vehicles currently mostly do not specify conditions for the use of such firefighting devices.

w ten sposób do szybkiego rozwoju pozaru, obejmujqcego caty pojazd elektryczny. Przeprowadzone badania baterii litowo-jono-wych wykazaty, ze zachodzqcemu w baterii zjawisku niestabilnosci termicznej towarzyszq: wzrost temperatury, duzy hatas - wskutek wydostajqcych siç z baterii gazów oraz intensywny wyrzut ptomieni, które mogq osiqgnqc wysokosc nawet 2-3 m. Badania dowiodty równiez, ze baterie typu NMC palq siç gwattowniej i sq trudniejsze do ugaszenia, w porównaniu z bateriami LTO i LFP Róznice wyka-zano takze w zachowaniu siç podczas pozaru baterii z ogniwami pryzmatycznymi i cylindrycznymi - baterie z ogniwami pryzma-tycznymi spalajq siç znacznie dtuzej i osiqgajq nizsze temperatury, w porównaniu z bateriami z ogniwami cylindrycznymi, które podczas badan w niedtugim czasie (20 minut) ulegaty catkowitemu wypaleniu. Wyniki przeprowadzonych badan potwierdzajq takze, ze ostona baterii ma wptyw przynajmniej na wczesne rozprzestrzenia-nie siç pozaru - ciepto uwalniane przez pierwsze pçkajqce ogniwa jest zatrzymywane wewnqtrz baterii - oraz ze rozwój pozaru baterii litowo-jonowej (w szczególnosci prçdkosc jego rozprzestrzeniania siç) uzalezniony jest od warunków wentylacji.

Przeprowadzone w wielu panstwach badania naukowe oraz testy pozarowe dowodzq równiez, ze zanieczyszczenia powstate podczas pozaru pojazdu z napçdem elektrycznym rózniq siç od emisji zanieczyszczen wydzielajqcych siç podczas pozaru pojazdu z napçdem konwencjonalnym. Pozary pojazdów z napçdem elektrycznym powodujq wiçkszq niz pozary pojazdów z napçdem konwencjonalnym emisjç fluorowodoru. Ponadto podczas pozaru pojazdu elektrycznego wydzielajq siç tez inne toksyczne zwiqzki takie jak: fosforowodór, F-aerozole, sole fosforanu fluoru w elektro-licie oraz pochodzqce ze sktadu chemicznego baterii metale: nikiel, kobalt, lit, mangan, które mogq powodowac silne zabrudzenie ubran oraz sprzçtu ochronnego strazaków, jak równiez zanieczyszczenie wody gasniczej. Stanowi to duze zagrozenie dla ratowników, szcze-gólnie w podziemnej infrastrukturze, gdzie gaszenie pozarów tych pojazdów jest trudniejsze, a mozliwosci rozcienczania toksycznych produktów spalania sq ograniczone.

Podczas badan udowodniono, ze woda jest najskuteczniej-szym srodkiem gasniczym w gaszeniu pojazdów elektrycznych oraz baterii litowo-jonowych, z uwagi na jej wtasciwosci chtodzqce. Do ugaszenia pozaru pojazdu elektrycznego i schtadzania baterii potrzebne sq jej znaczne ilosci. Przeprowadzone badania i testy pozarowe potwierdzity, ze instalacje gasnicze, w tym dedykowane urzqdzenia, poprzez obnizenie temperatury i strumienia cieplnego, sq w stanie zapewnic kontrolç rozprzestrzeniania siç pozaru i spet-nic wymagane cele ochrony w przypadku pozaru pojazdu elektrycz-nego w obiekcie budowlanym. Prowadzone badania potwierdzajq mozliwosc nie tylko kontroli rozprzestrzeniania siç pozaru pojazdu elektrycznego na sqsiednie pojazdy, lecz równiez zapewnienia ochrony konstrukcji obiektu.

Do gaszenia pozarów pojazdów z napçdem elektrycznym doskonalone i proponowane sq nowe metody i techniki. Wsród nich badano m.in. zastosowanie lancy gasniczej do bezposredniego chtodzenia modutów w obudowie baterii. Przeprowadzone bada-nia dowiodty, ze rozwiqzanie to wymaga dedykowanego przygoto-wania i wyszkolenia strazaków, jak równiez mozliwosci bezposredniego podejscia/dostçpu do pojazdu objçtego pozarem. Badania potwierdzity, ze niewtasciwa obstuga i uzycie lancy gasniczej moze

Fire blankets tested in Poland and around the world have demonstrated their ability to suppress and control an electric vehicle fire, but in the case of a developed fire, they may no longer be an effective means of fire control. Furthermore, after removing the fire blanket, it is necessary to continue to monitor the vehicle for recurrence of smoke, as well as to monitor the temperature of the vehicle battery and cool it down with water. In case of extinguishing a battery module fire, the fire blanket did not show characteristics useful for reducing the effect of fire for NMC battery modules. It should also be emphasized that applying a fire blanket in an airtight manner to a burning lithium-ion battery or electric vehicle involved in a fire requires the use of appropriate protective measures and teamwork by at least two trained rescuers.

doprowadzic do porazenia prqdem strazaka, dlatego dla upowszech-nienia tej techniki gaszenia nadal potrzebne sq dodatkowe badania i szkolenia. Dodatkowy problem formalny wymagajqcy rozwiq-zania dla stosowania tych technik gasniczych stanowi ingerencja w konstrukcjç baterii w pojezdzie - producenci baterii, jak i pojaz-dow z napçdem elektrycznym aktualnie w wiçkszosci nie okreslajq warunkow dla uzycia takich urzqdzen gasniczych.

Testowane w Polsce i na swiecie ptachty/koce gasnicze wyka-zaty siç zdolnosciq ttumienia i kontroli pozaru pojazdu elektrycznego, jednak w przypadku pozaru rozwiniçtego mogq nie stanowic juz sku-tecznego srodka kontroli pozaru. Ponadto po zdjçciu ptachty/koca gasniczego konieczna jest dalsza obserwacja pojazdu pod kqtem nawrotow palenia, a takze monitorowanie temperatury baterii pojazdu i schtadzanie jej wodq. W przypadku gaszenia pozaru modutu baterii koc gasniczy nie wykazywat cech przydatnych do ograniczenia efektu pozaru dla modutow baterii NMC. Podkreslenia wymaga row-niez fakt, iz natozenie w sposob szczelny ptachty/koca gasniczego na palqcq siç bateriç litowo-jonowq lub pojazd elektryczny objçty poza-rem wymaga zastosowania odpowiednich srodkow ochronnych oraz pracy zespotowej co najmniej dwoch przeszkolonych ratownikow.

Conclusion

An analysis of the available results of scientific research, experimental studies, CNBOP-PIB's own research and the literature on the subject leads to the reasonable conclusion that the dangers of electrically powered vehicles are not greater than those of conventionally powered vehicles, but are to some extent different due to their use of a different power source, namely batteries. Based on an analysis of the literature on the subject and the results of research, these risks undoubtedly include fire, electrocution, inhalation and dermal penetration of toxic combustion products and compounds emitted from batteries involved in a fire, as well as the explosion of chemical compounds resulting from reactions occurring during battery failure [4]. Additional risks may also come from the charging infrastructure. In addition to the risk of electrocution or negative electrical effects on the charging vehicle (which can lead to thermal instability of the battery), a fire can also occur due to a short circuit, overload or surge at the vehicle charging site [4]. All of these risks must be taken into account both in the conduct of rescue operations involving electric vehicles and in fire safety requirements for building facilities where electric vehicles are parked and charged.

Conducting rescue operations during fires involving electrically-powered vehicles requires a new approach from the emergency services - taking into account the risks already known to conventionally-powered vehicles, as well as those completely new ones arising from the design and operation of electric propulsion. Firefighters should know these risks and how to deal with them. Properly preparing them to carry out such activities is important both in terms of helping those involved in such incidents and increasing their chances of survival, as well as ensuring their own safety.

In Poland, emergency services do not yet have much experience in carrying out this type of operation, if only because the number of fires involving electrically powered vehicles is not large

Podsumowanie

Analiza dostçpnych wyników badan naukowych, eksperymen-talnych, badan wtasnych CNBOP-PIB i literatury przedmiotu prowa-dzi do uzasadnionego wniosku, iz zagrozenia ze strony pojazdów z napçdem elektrycznym nie sq wiçksze niz w przypadku pojaz-dów z napçdami konwencjonalnymi, lecz sq w pewnym zakresie odmienne z uwagi na zastosowanie w nich innego zródta zasila-nia, czyli baterii. Opierajqc siç na analizie literatury przedmiotu oraz wyników badan, do zagrozen tych niewqtpliwie zaliczyc mozna pozar, porazenie prqdem elektrycznym, wnikanie przez drogi odde-chowe oraz skôrç toksycznych produktów spalania i zwiqzków wydzielajqcych siç z objçtych pozarem baterii, jak równiez wybuch zwiqzków chemicznych powstatych w wyniku reakcji zachodzq-cych podczas awarii baterii [4]. Dodatkowe zagrozenia mogq równiez pochodzic od infrastruktury tadowania. Poza zagrozeniem porazenia prqdem elektrycznym bqdz negatywnego oddziatywania elektrycznego na tadujqcy siç pojazd (które moze doprowadzic do niestabilnosci termicznej baterii), z powodu zwarcia, przeciqzenia lub przepiçcia, w miejscu tadowania pojazdu równiez moze dojsc do pozaru [4]. Wszystkie te zagrozenia muszq byc uwzglçdnione zarówno podczas prowadzenia dziatan ratowniczych z udziatem pojazdów z napçdem elektrycznym, jak i w wymaganiach w zakresie bezpieczenstwa pozarowego dla obiektów budowlanych, w któ-rych parkowane oraz tadowane sq pojazdy z napçdem elektrycznym.

Prowadzenie dziatan ratowniczych podczas pozarów pojazdów z napçdem elektrycznym wymaga od stuzb ratowniczych nowego podejscia - uwzglçdnienia zagrozen juz znanych w przypadku pojazdów z napçdami konwencjonalnymi, jak i tych cat-kowicie nowych, wynikajqcych z konstrukcji i sposobu dziatania napçdu elektrycznego. Strazacy powinni znac te zagrozenia i umiec sobie z nimi radzic. Odpowiednie przygotowanie ich do prowadzenia tego typu dziatan ma istotne znaczenie zarówno w kontekscie udzielania pomocy osobom uczestniczqcym w takich zdarzeniach

on a national scale [31]. Therefore, it is worthwhile to highlight the experience already gathered and the results of studies and research carried out in other countries. Undoubtedly, such a compendium of basic knowledge for rescuers can be a guide entitled Conducting rescue operations during incidents involving electrically powered vehicles, developed by CNBOP-PIB in cooperation with the representatives of the Headquarter of the State Fire Service, the Polish Alternative Fuels Association and the Faraday Institution of Newcastle University in the UK [4], as well as the Standard rules of conduct during incidents with electric and hybrid vehicles published by the National Fire Service Headquarters [32].

It should also be emphasized that the technology for the production of lithium-ion batteries that equip electric vehicles is changing dynamically, so it is crucial to continue scientific research and fire testing in the subject area.

i zwiçkszenia ich szans na przezycie, jak i zapewniania bezpieczenstwa im samym.

W Polsce stuzby ratownicze nie majq jeszcze zbyt bogatego doswiadczenia w prowadzeniu tego rodzaju dziatan, chociazby z uwagi na nieduzq w skali kraju liczbç pozarów z udziatem pojazdów z napçdem elektrycznym [31]. Dlatego warto przyblizyc zebrane juz doswiadczenia i wyniki badan oraz analiz przeprowadzonych w innych panstwach. Niewqtpliwie takie kompendium podstawo-wej wiedzy dla ratowników moze stanowic poradnik pt. Prowadze-nie dziaiañ ratowniczych podczas zdarzen z udziafem pojazdów z napq-dem elektrycznym, opracowany przez pracowników CNBOP-PIB we wspótpracy z przedstawicielami Komendy Gtównej Panstwowej Strazy Pozarnej, Polskiego Stowarzyszenia Paliw Alternatywnych i Instytucji Faradaya Uniwersytetu Newcastle w Wielkiej Brytanii [4] oraz opublikowane przez Komendç Gtównq Panstwowej Strazy Pozarnej Standardowe zasady postqpowania podczas zdarzen z samo-chodamiz napqdem elektrycznym i hybrydowym [32].

Zwrócenia uwagi wymaga równiez fakt, iz technologia produk-cji baterii litowo-jonowych, stanowiqcych wyposazenie pojazdów z napçdem elektrycznym dynamicznie siç zmienia, dlatego klu-czowe jest kontynuowanie badan naukowych i testów pozarowych w przedmiotowym zakresie.

Literature / Literatura

[1 ] Kang S., Kwon M., Choi J.Y., Choi S., Full-scale fire testing of battery electric vehicles, „Applied Energy" 2023, Vol. 332, 120497.

[2] https://wysokienapiecie.pl/krotkie-spiecie/pspa-pzpm-licz-ba-rejestracji-aut-osobowych-z- wtyczk-wzros-a-o-39-r-r-w--i-ix-2023/ [dostçp: 03.11.2023].

[3] Zboina J., Kielin J., Bugaj G., Zalech J., Bqk D., Dziaiania ratowniczo-gasnicze podczas zdarzen z udziaiem pojazdów z napqdem alternatywnym. Pojazdy elektryczne, SFT Vol. 60 Issue 2, 2022, 8-40.

[4] Kielin J., Kotodziejczyk T., Majka I., Tçpinski J., Zboina J., Prowadzenie dziaiañ ratowniczych podczas zdarzen z udziaiem pojazdów z napqdem elektrycznym, Wydawnictwo CNBOP-PIB, Józefów 2023.

[5] Ustawa z dnia 11 stycznia 2018 r. o elektromobilnosci i pali-wach alternatywnych (Dz.U. 2023 poz. 875 z pózn. zm.).

[6] https://www.suveren-nec.info/suveren-brandversuche/ [dostçp: 25.10.2023].

[7] Kutschenreuter M., Feltmann A., Usner T., Leismann F., Brandschutz in Tunnelanlagen bei Fahrzeugen mit neuen Energieträgern (NET): Erste Erkenntnisse aus Realbrandversuchen, Forschung + Praxis 53, STUVA-Tagung 2019 in Frankfurt am Main, 2019, 392-397.

[8] Kutschenreuter M., Klüh S., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., How electric verhicles change the fire safety design in underground structures, Ninth International Symposium on Tunnel

Safety and Security, Munich, Germany, March 11-13, 2020, 405-418.

[9] Kutschenreuter M., Klüh S., Fast L., Lakkonen M., Rothe R., Leismann F., Fire Safety of Lithium-Ion Traction Batteries, International Conference on Fires in Vehicles (FIVE), 2020.

[10] Technischer Bericht vfdb TB 04-01 Leitfaden Ingenieurmethoden des Brandschutzes, Vorversion 01, Vereinigung zur Förderung des Deutschen Brandschutzes e. V. (vfdb), 2020.

[11] IFAB Ingenieure für angewandte Brandschutzforschung GmbH, Fire Protection Guideline for Car Parks, Version: 2.0, February 2023.

[12] Hynynen J., Willstrand O., Environmental Impact of Combustion Gases and Water Run-offs from Electric Vehicle Fires Full-scale fire tests of electric- and internal combustion engine vehicles w: Book of abstracts Nordic Fire & Safety Days, A. Dederichs (red.), RISE Research Institutes of Sweden, Goteborg 2022, 44.

[13] Mellert L.D., Welte U., Tuchschmid M., Held M., Hermann M., Kompatscher M., Tesson M., Nachef L., Risk minimisation of electric vehicle fires in underground traffic infrastructures, Federal Department of the Environment, Transport, Energy and Communications DETEC, 2020.

[14] Held M., Tuchschmid M., Zennegg M., Figi R., Schreiner C., Mellert D. L., Welte U., Kompatscher M, Hermann M., Nachef L., Thermal runaway and fire of electric vehicle

lithium-ion battery and contamination of infrastructure facility, „Renewable and Sustainable Energy Reviews" 2022, Vol. 165, 112474.

[15] Sturm P.J., Fößleitner P., Fruhwirt D., Heindl S., Kohl B., Heger O., Galler R., Wenighofer R., Krausbar S., BRAFA Brandauswirkungen von Fahrzeugen mit alternativen Antriebssystemen, 2021.

[16] Sturm P, Fößleitner P, Fruhwirt D., Galler R., Wenighofer R., Heindl S.F., Krausbar S., Heger O., Fire tests with lithium-ion battery electric vehicles in road tunnels, „Fire Safety Journal" 2022, Vol.134, 103695.

[17] Boehmer H., Olenick S., Klassen M., Modern vehicle fire hazards, Fire Protection Research Foundation, Columbia, Maryland, USA, 2020.

[18] Boehmer H.R., Klassen M.S., Olenick S.M., Fire Hazard Analysis of Modern Vehicles in Parking Facilities, „Fire Technology" 2021, Vol. 57, 2097-2127.

[19] Boehmer H., Klassen M., Olenick S., Modern Vehicle Hazards in Parking Structures and Vehicle Carriers, Fire Protection Research Foundation, 2020.

[20] Watanabe N., Sugawa O., Suwa T., Ogawa Y., Hiramatsu M., Tomonori H., Miyanoto H., Okamoto K., Honma M., Comparison of fire behaviors of an electric-battery-powered vehicle and gasoline-powered vehicle in a real-scale fire test, Proceedings from 2nd International Conference on Fires in Vehicles - FIVE 2012, Chicago, USA, September 27-28, 2012, 195-205.

[21] Lam C., MacNeil D., Kroeker R., Lougheed G., Lalime G., Full-Scale Fire Testing of Electric and Internal Combustion Engine and Vehicles, Proceedings from 2th International Conference on Fire in Vehicles, October 5-6, 2016, Baltimore, USA, 2016, 95-106.

[22] Lecocq A., Bertana M., Marlair G., Comparison of the fire consequences of an electric vehicle and an internal combustion engine vehicle, 2014.

[23] Truchot B., Marlair G., Shall we consider new design fire scenarios in tunnel fires studies to take account of fast development of electro mobility?, Proceedings of the Second International Conference on Fires in Vehicles, September 27-28, 2012, Chicago, USA, 2012, 319-322.

[24] Li Y., Spearpoint M., Analysis of vehicle fire statistics in New Zealand parking building, „Fire Technology" 2007, Vol. 43, No. 2, 93-106.

[25] Fire spread in car parks BD2552, BRE, 2010.

[26] Babrauskas V., Heat Release Rates, SFPE Handbook of Fire Protection Engineering, ed. 3, 3-1-3-37, 2002.

[27] Pietrzak M., Bqk D., Twardowski M., Majka I., Chmiel M., Zboina J., Raport z I Miqdzynarodowej Konferencji Naukowej „Bezpieczenstwo pozarowe instalacji fotowoltaicznych, maga-zynów energii, pojazdów elektrycznych, ich punktów i stacji tadowania, rozwiqzañ inteligentnego domu". Wnioski i reko-mendacje, Wydawnictwo CNBOP-PIB, Józefów 2023.

[28] Ksiqzkiewicz P, Marcinów B., Mroczko G., Zboina J., Ptachtq w cztery kota, „Przeglqd Pozarniczy" 2023, 6, 27-29.

[29] LVS 1071:2022 Car fire blankets.

[30] Mortka P, Badania prototypoweptacht, referat I Miçdzynaro-dowej Konferencji Naukowej pt. „Bezpieczenstwo pozarowe instalacji fotowoltaicznych, magazynów energii, pojazdów elektrycznych, ich punktów i stacji tadowania, rozwiqzañ inteligentnego domu", CNBOP-PIB, Józefów 2023.

[31] https://motoryzacja.interia.pl/raport-samochody-elek-tryczne/news-pozary-samochodow-elektrycznych-to-pla-ga-raporty-strazakow-n,nId,7108936 [dostçp: 17.11.2023].

[32] KG PSP Standardowe zasady postqpowania podczas zdarzen z samochodami z napqdem elektrycznym oraz hybrydowym, wydanie drugie, Warszawa 2023.

ILONA MAJKA, M.SC. ENG. - Graduated with an engineering degree and a master's degree from the Department of Fire Safety Engineering at the Main School of Fire Service (currently the Fire Academy). Main engineering and technical specialist at the Certification Department of the Scientific and Research Centre for Fire Protection - National Research Institute. Co-author of CNBOP-PIB publications and standards, as well as articles in the area of marketing and admittance for use of products applied in fire protection, published in trade magazines.

MGR INZ. ILONA MAJKA - absolwentka studiów inzynierskich i magisterskich na Wydziale Inzynierii Bezpieczenstwa Pozarowego Szkoty Gtównej Stuzby Pozarniczej (aktualnie Akademii Pozarni-czej). Gtówny specjalista inzynieryjno-techniczny w Jednostce Cer-tyfikujqcej Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpozaro-wej - Panstwowego Instytutu Badawczego. Wspótautor publikacji i standardów CNBOP-PIB oraz artykutów z zakresu wprowadzania do obrotu oraz dopuszczania do uzytkowania wyrobów stosowa-nych w ochronie przeciwpozarowej, wydawanych na tamach cza-sopism branzowych.

SEN. BRIG. JACEK ZBOINA, D.SC. - Deputy Director for Certification and Acceptance at CNBOP-PIB. He graduated from the Main School of Fire Service, the Warsaw School of Economics and the Polish Naval Academy in Gdynia. In 2023 he obtained habilitation in the field of social sciences in the discipline of health sciences at the Faculty of Command and Naval

ST. BRYG. DR HAB. INZ. JACEK ZBOINA - Z-ca Dyrektora ds. Certyfika-cji i Dopuszczen CNBOP-PIB. Absolwent Szkoty Gtównej Stuzby Pozarniczej, Szkoty Gtównej Handlowej w Warszawie oraz Akademii Marynarki Wojennej w Gdyni. W 2023 roku uzyskat stopien doktora habilitowanego w dziedzinie nauk spotecznych w dyscyplinie nauk o bezpieczenstwie na

Operations of the Naval Academy in Gdynia. He worked as Fire Risk Surveyor under the Chief Commandant of the State Fire Service. His research and professional interests include safety, fire protection, technical fire security systems, and compliance assessment. He is the author or co-author of several dozen scientific and specialist papers on safety, fire protection, technical security systems, product testing and certification, the practical use of new technologies, and the development of innovations. He has been involved in the implementation and management of research and research & development projects.

Wydziale Dowodzenia i Operacji Morskich Akademii Marynarki Wojen-nej w Gdyni. Rzeczoznawca Komendanta Gtownego PSP ds. zabezpie-czeri przeciwpozarowych. Jego zainteresowania badawcze oraz praca zawodowa obejmujg: bezpieczeristwo, ochronç przeciwpozarowg, tech-niczne systemy zabezpieczeri przeciwpozarowych oraz ocenç zgod-nosci. Autor i wspotautor kilkudziesiçciu publikacji naukowych oraz branzowych w zakresie bezpieczeristwa, ochrony przeciwpozarowej, technicznych systemow zabezpieczeri, badari, testowania i certyfikacji wyrobow, a takze wykorzystania w praktyce nowych technologii i tworze-nia innowacji. W dziatalnosci badawczej i zawodowej uczestniczy w pra-cach w projektach badawczych i badawczo-rozwojowych - zarowno w roli wykonawcy, jak i kierownika.