Wat is een thermal runaway?

Thermische runaway bij lithium-ion batterijen is een gevaarlijk fenomeen waarbij de temperatuur van een lithium-ion batterij ongecontroleerd stijgt, vaak leidend tot oververhitting, ontvlamming of zelfs explosie van de batterij. Dit kan optreden als gevolg van verschillende oorzaken, zoals overladen, overontladen, kortsluiting, mechanische beschadiging, productiefouten, of blootstelling aan hoge temperaturen.

Bij een lithium-ion batterij zijn er verschillende chemische en fysische processen die betrokken zijn bij het opladen en ontladen van de batterij. Tijdens het opladen wordt lithium uit de positieve elektrode (kathode) geïntercaleerd in de negatieve elektrode (anode), en tijdens het ontladen gebeurt het omgekeerde. Deze processen genereren warmte, maar normaal gesproken wordt de warmte afgevoerd via de batterijbehuizing en andere componenten.

Echter, als de warmteproductie groter is dan de warmteafvoer, kan de temperatuur van de batterij stijgen. Dit kan leiden tot een versnelde chemische reactie binnenin de batterij, waardoor meer warmte wordt gegenereerd en de temperatuur verder stijgt. Dit kan resulteren in een zichzelf versterkende cyclus van warmteontwikkeling, wat kan leiden tot thermische runaway.

Thermische runaway bij lithium-ion batterijen kan ernstige gevolgen hebben, zoals het lekken van giftige of brandbare gassen, ontvlamming van de elektrolyt in de batterij, beschadiging van de batterijbehuizing, brand of zelfs explosie. Dit kan leiden tot letsel of schade aan eigendommen. Om het risico van thermische runaway bij lithium-ion batterijen te minimaliseren, worden verschillende veiligheidsmaatregelen toegepast, zoals temperatuursensoren, beschermingscircuits, thermische afsnijdingen, en veiligheidsvoorzieningen in batterijbeheersystemen, om de temperatuur en andere parameters van de batterij te bewaken en te regelen. Regelmatig onderhoud, juist gebruik, en naleving van de fabrikantvoorschriften zijn ook belangrijk om het risico van thermische runaway bij lithium-ion batterijen te verminderen.