Die thermische Überhitzung ist ein Phänomen, bei dem die Temperatur eines Systems oder Materials unkontrolliert ansteigt und zu einer eigenständigen und beschleunigten Erhöhung der Temperatur führt. Dies kann in verschiedenen Zusammenhängen auftreten, wie in chemischen Reaktionen, elektrischen Systemen und Energiespeichergeräten.

In chemischen Reaktionen kann es zur thermischen Überhitzung kommen, wenn die von einer Reaktion erzeugte Wärme die Wärmeableitungskapazität des Systems übersteigt und eine Kettenreaktion auslöst, die noch mehr Wärme erzeugt. Dies kann zu einem schnellen Anstieg der Temperatur führen und potenziell zu Explosionen oder Bränden führen. Beispiele für chemische Reaktionen, die eine thermische Überhitzung durchlaufen können, sind Reaktionen mit hochreaktiven Substanzen, exotherme Reaktionen oder Reaktionen, die entflammbare Gase produzieren.

In elektrischen Systemen kann es zur thermischen Überhitzung kommen, wenn die von elektrischen Komponenten wie Widerständen oder Transistoren erzeugte Wärme deren Fähigkeit zur Wärmeableitung übersteigt. Dies kann zu einer Erhöhung der Temperatur führen, die den Widerstand der Komponente weiter erhöhen und zu einer noch größeren Wärmeentwicklung führen kann. Diese positive Rückkopplungsschleife kann dazu führen, dass die Komponente überhitzt und möglicherweise ausfällt, was zu Systemfehlern oder sogar Bränden führen kann.

Bei Energiespeichergeräten wie Batterien kann es zur thermischen Überhitzung kommen, wenn die interne Wärmeentwicklung während des Lade- oder Entladevorgangs die Fähigkeit des Geräts zur Wärmeableitung übersteigt. Dies kann zu einem schnellen Anstieg der Temperatur führen, was zu einem Ausfall der internen Komponenten, zur Freisetzung von entflammbaren Gasen oder sogar zu Explosionen und Bränden führen kann.

Die thermische Überhitzung ist ein kritisches Sicherheitsproblem in vielen industriellen Prozessen, elektrischen Systemen und Energiespeicheranwendungen. Eine geeignete Gestaltung, Überwachung und Sicherheitsmaßnahmen wie Temperatursensoren, thermische Management-Systeme und Schutzeinrichtungen sind wichtig, um das Risiko einer thermischen Überhitzung zu minimieren und einen sicheren Betrieb von Systemen und Prozessen zu gewährleisten.