Immer häufiger hören wir den Begriff „thermal runaway“ in den Nachrichten, insbesondere im Zusammenhang mit Batteriebränden und Sicherheitsvorfällen. Aber was genau ist ein thermal runaway, und warum stellt er insbesondere bei Lithium-Ionen-Batterien ein erhebliches Risiko dar? Lassen Sie uns dieses Phänomen einmal genauer betrachten und wie es mit der Funktionsweise von Lithium-Ionen-Batterien zusammenhängt.
Um den Prozess eines Thermal Runaway im Detail zu verstehen, ist es gut zu wissen, wie eine Li-Ionen-Batterie funktioniert: Eine Lithium-Ionen-Batterie funktioniert, indem Lithium-Ionen zwischen der Plus- und der Minus-Seite der Batterie hin und her bewegt werden, getrennt durch einen Separator. Diese Ionen bewegen sich durch eine Flüssigkeit in der Batterie, was kontrollierte Energie freisetzt, wenn die Batterie verwendet wird. Für weitere Informationen lesen Sie unseren Blogbeitrag „Was ist eine Lithium-Ionen-Batterie?“
Definition von Thermal Runaway
Was ist Thermal Runaway? Thermal runaway ist ein gefährliches Phänomen, das in Batterien, insbesondere Lithium-Ionen-Batterien, auftreten kann, wenn sie einen unkontrollierten Temperaturanstieg erfahren. Dieser Temperaturanstieg kann zu einem schnellen und selbsttragenden Anstieg der Temperatur führen, der letztendlich zur Freisetzung von Energie führt und möglicherweise zu Batterieausfällen, Bränden oder sogar Explosionen führt.
Der Prozess eines Thermal Runaway
Der Prozess des thermal runaway verläuft typischerweise in Phasen:
- Ursachen: Thermal runaway kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, wie Überladung, physische Schäden an der Batterie, Herstellungsfehler und Exposition gegenüber hohen Temperaturen. Diese Ursachen können zu einer Störung des chemischen Prozesses innerhalb der Batterie führen.
- Exotherme Reaktion: Aufgrund der Störung tritt eine exotherme Reaktion auf, bei der unkontrolliert Energie innerhalb der Batterie freigesetzt wird. Dies führt zu einem weiteren Anstieg der Temperatur.
- Selbstverstärkender Prozess: Die erhöhten Temperaturen innerhalb der Batterie verursachen weitere Reaktionen und Wärme, was zu einem selbstverstärkenden Prozess führt. Das bedeutet, dass die Temperatur weiter steigt, wodurch das Risiko eines thermal runaway zunimmt.
- Kurzschluss und Gasbildung: Wenn die Temperatur weiter steigt, kann der Separator in der Batterie beschädigt werden, was zu einem Kurzschluss führt. Gleichzeitig kann die Gasbildung innerhalb der Batterie den Druck erhöhen, was das Risiko einer Explosion erhöht.
- Explosionsrisiko: Die Kombination aus erhöhtem Temperatur, Kurzschluss und Gasbildung schafft eine Situation mit hohem Explosionsrisiko. Der Druckaufbau innerhalb der Batterie kann letztendlich zu einer explosiven Freisetzung von Energie führen.
Lösungen und Sicherheitsmaßnahmen
Bei LOXXER verstehen wir die Risiken von thermal runaway und bieten Lösungen an, um diese Gefahren zu minimieren. Unsere Produkte sind mit fortschrittlichen Sicherheitsfunktionen ausgestattet und wurden getestet, um die höchsten Sicherheitsstandards zu gewährleisten.
