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Portuguese Sicherheit von Lithiumbatterien: So verhindern Sie Brände
Inhaltsverzeichnis
Lithiumbatterien sind die neuen Energiespeicher. Sie haben eine Revolution bei Elektroautos ausgelöst. Man denkt über ihr Potenzial zur Energiespeicherung nach. Mit dem technologischen Fortschritt gewinnen Lithiumbatterien schnell an Bedeutung. Sie werden mittlerweile in der Wirtschaft eingesetzt. Es gab jedoch viele Unfälle mit brennenden Lithiumbatterien. Das beunruhigt die Menschen um ihre Sicherheit. Diese Angst bremst ihre Nutzung.
Am 20.02.2023 geriet ein Bus von Anhui nach Nanjing in Brand. Dichter Rauch war überall. Eine Lithiumbatterie im Rucksack eines Passagiers löste das Feuer aus. Der Fahrer bemerkte es zunächst nicht. Als er es bemerkte, hielt er den Bus an und öffnete die Türen. Das Feuer war groß. Zwei Menschen starben, fünf wurden verletzt.
Am 5. März 2023 brach in der Bronx, New York, ein Großbrand aus. Sieben Menschen wurden verletzt. Der Feuerwehrchef sagte, eine Lithiumbatterie in einem Motorroller habe den Brand ausgelöst. Sie sagte, diese Art von Feuer sei explosiv. Es sei schwer zu löschen und sehr gefährlich. Der Motorroller könnte eine „illegale“ Batterie enthalten haben.
John Goodenough sagt, dass Lithiumbatterien größtenteils sicher sind. Aber wir müssen sie richtig verwenden.
Elon Musk sagt, dass Brände bei Lithiumbatterien selten, aber möglich seien. Er hält sie für ungefährlich.
Lithiumbatterien bereiten vielen Sorgen. Doch sie sind beliebt, weil sie lange halten und viel Energie haben. Sie sind das Herzstück von Elektroautos.
1. Vom Laden bis zu externen Faktoren: Ursachen für Brände bei Lithiumbatterien
Eigenschaften der Lithiumbatteriezündung: Schnelle Entzündung, verlängerte Brenndauer, hohe Verbrennungstemperatur, schwieriges Löschen und Potenzial für langfristige Selbstentzündung und sogar Explosion.
Lithiumbatterien nutzen zum Laden und Entladen in erster Linie die Bewegung von Lithiumionen zwischen Anode und Kathode. Überladung und Kurzschluss sind grundsätzlich die beiden Hauptursachen für Explosionen von Lithiumbatterien.
Überladung Tritt typischerweise beim Laden der Batterie auf. Aufgrund des Widerstands in der Batterie entsteht während des Ladevorgangs eine erhebliche Wärmemenge. Schutzmechanismen in Lithiumbatterien erkennen Spannung und können einen gewissen Schutz vor Überladung bieten. Hält die Überladung jedoch über einen längeren Zeitraum bei anhaltend hoher Spannung an, können sich dendritische Kurzschlüsse in der Lithium-Ionen-Batterie bilden. Dies führt zu steigenden Temperaturen und Druckverhältnissen und birgt Explosions- oder Brandgefahr.
Kurzschluss Dies geschieht hauptsächlich während des Batteriebetriebs. Während des Betriebs steigt die Temperatur einer Lithiumbatterie stetig an, die Wärmeableitung bleibt jedoch konstant. Steigt die Temperatur der Batterie durch äußere Einflüsse übermäßig an, kann dies den Batterieseparator beschädigen und einen Kurzschluss verursachen. Dies führt zu einem Wärmestau und löst eine chemische Kettenreaktion aus, die zur Explosion oder zum Brand der Batterie führen kann. MANLY Battery ist ein professioneller Lithiumbatteriehersteller in China. Jede Batterie ist mit Kurzschlussschutz, Überladeschutz, Tiefentladeschutz, Überspannungsschutz, Überstromschutz und einem von einem professionellen Forschungs- und Entwicklungsteam entwickelten Schaltkreisausgleich ausgestattet. Dies gewährleistet, dass Kunden beim Einsatz der Batterien keine Sicherheitsbedenken haben.
Weitere Gründe für die Entzündung einer Lithiumbatterie sind:
- Probleme mit der Batteriezellenqualität:
- Interner Kurzschluss: Mangelhafte Qualitätskontrolle und Umweltkontrolle während der Batterieherstellung können zu Verunreinigungen führen, die den Separator durchstoßen und einen internen Kurzschluss verursachen. Dies führt zu einem schnellen Temperaturanstieg und kann zu Explosionen oder Bränden führen. Deshalb sind Akkumulatoren, die oft aus kleineren Fabriken mit veralteter Technologie und Management stammen, risikoreicher.
- Hoher Innenwiderstand: Dadurch kann während des Lade- und Entladevorgangs übermäßige Hitze entstehen, die zu Bränden oder Explosionen führen kann.
- Instabile Batterieleistung: Schlechte Rohstoffe oder ungeeignete Elektrolytformeln können zu einer instabilen Batterieleistung führen und bei hohen Lade-/Entladeströmen Brände oder Explosionen verursachen.
- Probleme beim PACK-Prozess: Lithiumbatterien sind von Natur aus entflammbar und explosiv. Eine mangelhafte Qualitätskontrolle während des PACK-Prozesses kann zu Bränden führen.
- Probleme mit dem LadegerätDie meisten Brände von Lithiumbatterien entstehen beim Laden. Ist der Überladeschutz eines Ladegeräts unzureichend oder nicht empfindlich, kann es zum Aufblasen der Batterie kommen, was zu Schäden an der inneren Struktur und möglichen Bränden führen kann.
- Externe Ursachen: Hierzu zählen vor allem externe Kurzschlüsse im Stromkreis sowie durch Einwirkung von Stößen oder Kollisionen verursachte Kurzschlüsse. Ein robustes Gehäuse und eine gute Verarbeitung sind daher für den Batterieschutz entscheidend.
2. Lagerungstipps für eine langlebigere Lithiumbatterie
- Kaufen Sie immer geprüft Lithiumbatterie Produkte und Werkzeuge. Marken wie CATL, BYD, CALB-TECH, Gotion High-tech und MANLY Batterie sind eine gute Wahl.
- Wenn Sie Produkte und Werkzeuge mit Lithiumbatterien nicht verwenden, entfernen und separat lagern.
- Bewahren Sie Lithiumbatterien nicht an feuchten oder heißen Orten auf. Halten Sie sich von brennbaren Gegenständen fern.
- Trennen Sie die Batterien vom Stromnetz, sobald sie vollständig geladen sind. Laden Sie sie nicht zu lange.
- Drücken Sie Lithiumbatterieprodukte und -werkzeuge bei der täglichen Verwendung nicht zusammen und lassen Sie sie nicht fallen.
3. Lithiumbatteriebrände verstehen: Herausforderungen und Lösungen
3.1 Besonderheiten bei Lithiumbatteriebränden
Mit der zunehmenden Verbreitung von Elektroautos kommt es immer häufiger zu Bränden von Lithiumbatterien. Für Feuerwehrleute haben diese Brände besondere Merkmale.
Erstens brennen diese Brände heiß. Wenn eine Fabrik oder ein Lagerhaus in Brand gerät, ist der Rauch dicht und die Sicht schlecht. Das erschwert es den Feuerwehrleuten, die Lage einzuschätzen.
Wenn eine Lithiumbatterie in einem Lager Feuer fängt, können sich auch andere in der Nähe schnell entzünden. Diese Kettenreaktion ist schnell und schwer zu kontrollieren.
Außerdem setzen einige Arten von Lithiumbatterien beim Verbrennen giftige Gase frei.
Schließlich ist der Einsatz von viel Wasser zum Löschen des Feuers problematisch. Während die hohe Hitze eine Kühlung mit Wasser erfordert, kann das Eintauchen von Lithiumbatterien Kurzschlüsse verursachen, die zu noch mehr Hitze führen.
3.2 Feuerlöscher
Die Forschung zur Brandbekämpfung bei Lithiumbatterien gewinnt zunehmend an Bedeutung. Auf einer Automobilmesse befassten sich kürzlich mehrere Berichte mit diesen Bränden. Sie fassten jedoch hauptsächlich die Charakteristika zusammen, nicht aber detaillierte Brandbekämpfungsmethoden.
Deutschland, die USA und Großbritannien sind in dieser Forschung führend.
Deutschland testete Methoden zur Brandbekämpfung bei Elektroautos. Die Ergebnisse zeigten, dass Wasser zwar funktioniert, aber viel Wasser benötigt. Die Zugabe von F-500 und Firesorb verbesserte die Ergebnisse.
US-Studien haben gezeigt, dass Brände von Lithiumbatterien durch Überhitzung verursacht werden. Kühlung ist entscheidend. Feuerlöscher auf Wasserbasis erwiesen sich bei Bränden tragbarer Geräte als am wirksamsten, während Gas- und Pulverlöscher weniger effektiv waren.
Großbritannien konzentrierte sich auf Brände durch Batterien tragbarer Geräte während des Fluges. Halon und FE-36 erwiesen sich als wirksame Feuerlöschmittel und wurden für Flugzeugbrände zur Pflicht erklärt.
