Ursachen von Thermaler Läufe in Lithium-Ionen-Batterien

Thermal Runaway in Lithium-Ionen-Batterien ist eine gefährliche Kettenreaktion, bei der die innere Temperatur der Batterie unkontrolliert ansteigt und möglicherweise zu Feuer oder Explosion führt. Thermal Runaway wird normalerweise durch einen oder mehrere der folgenden Faktoren ausgelöst:

1. Interner Kurzschluss
Fertigungsfehler, wie Unreinheiten, beschädigte Trennschichten oder Dendritenwachstum. Lokales Erhitzen innerhalb der Zelle, das zu einer Entzündung von internen Komponenten führen kann.

2. Externer Kurzschluss
Schäden an der Batteriehülle oder Kontakt mit leitfähigen Materialien.
Ein großer Stromfluss führt zu schnellem Erhitzen und potenzieller Entzündung.

3. Überladen
Aufladen des Akkus über seinen Spannungsschwellenwert (typischerweise über 4,2V pro Zelle). Zersetzung des Elektrolyten und Freisetzung von Sauerstoff, was exotherme Reaktionen auslöst.

4. Unteraufladen
Entladen des Akkus unter sein sicheres Spannungslevel. Es kann zu Kupferauflösung und internen Kurzschlüssen bei zukünftigem Aufladen führen.

5. Hohe Temperaturen
Heiße Umgebungen, schlechte Belüftung oder unzureichende Thermomanagement. Beschleunigt chemische Reaktionen, kann potenziell einen Thermal Runaway auslösen.

6. Mechanischer Schaden
Zermalmen, Durchstechen oder Fallenlassen der Batterie. Ein beschädigtes internes Gefüge kann zu Kurzschlüssen oder chemischen Ausflüssen führen.

✅ CTS Battery Wie man einen Thermal Runaway effektiv verhindert

1. Hochwertiger Akku-Design- und -Fertigung
Verwende haltbare, hochreine Materialien.
Verwende robuste Trennschichten, um innere Kurzschlüsse zu verhindern.
Verwende thermisch stabile Elektrolyte und Elektroden.

2. Batterie-Management-System (BMS)
Überwacht ständig Spannung, Strom und Temperatur.
Bietet Schutzmechanismen wie Überladungsschutz / Entladungsschutz / Überstrom- und Kurzschlusschutz / Thermischen Abschaltung.

3. Thermisches Management
Verwenden Sie Kühl-systeme (Luft oder Flüssigkeit), um sichere Betriebstemperaturen zu gewährleisten. Entwerfen Sie Akkupacks mit Lüftungs- und Wärmeabgabestrukturen.

4. Sicherheitsmaßnahmen beim Laden
Verwenden Sie zertifizierte Ladegeräte, die den Batteriespezifikationen entsprechen. Vermeiden Sie das schnelle Laden in heißen Umgebungen. Laden Sie beschädigte oder angeschwollene Batterien nicht.

5. Vermeide mechanische Belastung
Schützen Sie Batterien vor Stößen, Stichen und zerquetschenden Kräften.
Verwenden Sie robuste Gehäuse für Batteriepacks in rauen Umgebungen.

6. Umweltkontrollen
Lagern und betreiben Sie Batterien innerhalb der empfohlenen Temperaturbereiche. Vermeiden Sie die direkte Sonneneinstrahlung, Feuer oder Gefrierbedingungen.

7. Regelmäßige Inspektion und Wartung
Prüfen Sie auf Aufquellen, Korrosion oder ungewöhnliches Verhalten. Ersetzen Sie altersschwache oder beschädigte Batterien sofort.