Steeds vaker horen we de term “thermal runaway” in het nieuws, met name in verband met batterijbranden en veiligheidsincidenten. Maar wat is precies een thermal runaway, en waarom vormt het vooral met lithium-ion batterijen een aanzienlijk risico? Laten we dit fenomeen eens van dichtbij bekijken en hoe het gerelateerd is aan de werking van lithium-ion batterijen.
Om het proces van een Thermal Runaway in detail te begrijpen is het goed om eerst te weten hoe een li-ion batterij werkt: een lithium-ion batterij werkt door lithium-ionen heen en weer te laten bewegen tussen de plus- en minzijde van de batterij, gescheiden door een separator. Deze ionen verplaatsen zich door een vloeistof in de batterij, wat gecontroleerde energie vrijmaakt wanneer de batterij wordt gebruikt. Voor meer informatie, lees ons blogbericht “Wat is een Lithium-ion Batterij?”
Definitie van Thermal Runaway
Wat is Thermal Runaway? Thermal runaway is een gevaarlijk fenomeen dat kan optreden in batterijen, vooral lithium-ion batterijen, wanneer ze een ongecontroleerde toename van temperatuur ervaren. Deze temperatuurstijging kan leiden tot een snelle en zelfonderhoudende verhoging van de temperatuur, uiteindelijk resulterend in het vrijkomen van energie en mogelijk leidend tot batterijfalen, branden, of zelfs explosies.
Het proces van een Thermal Runaway
Het proces van thermal runaway verloopt typisch in fasen:
- Oorzaken: Thermal runaway kan worden veroorzaakt door verschillende factoren, zoals overladen, fysieke schade aan de batterij, fabricagefouten, en blootstelling aan hoge temperaturen. Deze oorzaken kunnen leiden tot een verstoring van het chemische proces binnen de batterij.
- Exotherme Reactie: Als gevolg van de verstoring treedt een exotherme reactie op, waarbij er ongecontroleerd energie vrijkomt binnen de batterij. Dit leidt tot een verdere stijging van de temperatuur.
- Zelfversterkend Proces: De verhoogde temperaturen binnen de batterij veroorzaken meer reacties en warmte, wat resulteert in een zelfversterkend proces. Dit betekent dat de temperatuur blijft stijgen, waardoor het risico op thermal runaway toeneemt.
- Kortsluiting en Gasvorming: Als de temperatuur blijft stijgen, kan de separator in de batterij worden beschadigd, wat leidt tot kortsluiting. Tegelijkertijd kan de gasvorming binnen de batterij de druk verhogen, wat het risico op een explosie vergroot.
- Risico op Explosie: De combinatie van verhoogde temperatuur, kortsluiting en gasvorming creëert een situatie met een hoog risico op een explosie. De drukopbouw binnen de batterij kan uiteindelijk resulteren in een explosieve release van energie.
Oplossingen en veiligheidsmaatregelen
Bij LOXXER begrijpen we de risico’s van thermal runaway en bieden we oplossingen om deze gevaren te minimaliseren. Onze producten zijn ontworpen met geavanceerde veiligheidsfuncties en zijn getest om de hoogste veiligheidsnormen te garanderen.
