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Projektabschluss: Auswirkungen des thermischen Durchgehens von Lithium-Ionen-Batterien in druckfesten Kapselungen

09.04.2024

Lithium-Ionen-Batterien sind wegen ihrer hohen Leistung und Lebensdauer weit verbreitet. Auch für Anwendungen in explosionsgefährdeten Bereichen besteht ein Bedarf, ältere Batterietechnologien durch Lithium-Ionen-Batterien abzulösen. Allerdings können Lithium-Ionen-Batterien unter bestimmten Bedingungen thermisch durchgehen. Dieser Fall ist sehr selten, führt aber zu hohen Drücken und Temperaturen. Dies kann zur Zündung einer explosionsfähigen Atmosphäre führen. Um dieser Gefahr zu begegnen, kann beispielsweise die Zündschutzart „Opens external link in new windowDruckfeste Kapselung“  eingesetzt werden. Hier wird die potenzielle Zündquelle im Innern eines robusten Gehäuses von der Umgebung getrennt.

 

Thermisches Durchgehen einer Lithium-Ionen-Batterie im Format 18650


Welche Auswirkungen das thermische Durchgehen von Lithium-Ionen-Batterien in Gehäusen der Zündschutzart „Druckfeste Kapselung“ hat, wurde nun in einem Opens external link in new windowWIPANO-Projekt untersucht. Das Projekt „LIdEX“ (Lithium-Ionen-Akkumulatoren in druckfest gekapselten Gehäusen) widmete sich dieser Frage in einer Kooperation des FB 3.5 „Explosionsschutz in der Energietechnik“ mit der Firma R. STAHL Schaltgeräte GmbH aus Waldenburg. Dabei wurden die Einflüsse der Zellchemie, der Kapazität, der Gehäusegeometrie und der Zusammensetzung der Gasatmosphäre im Innern des Gehäuses untersucht. Die Ergebnisse des Projekts wurden bei den entsprechenden Normungsgremien Opens external link in new windowIEC TC 31/MT 60079-1 und Opens external link in new windowIEC TC 31/WG 37 präsentiert. Darauf aufbauend werden zukünftig die normativen Anforderungen für einen sicheren Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in druckfest gekapselten Gehäusen erarbeitet.