Leitfaden für die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien

Lithium-Ionen-Batterien sind in der Industrie aufgrund ihrer überlegenen Leistung im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien immer beliebter geworden. Bei der Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien ist es jedoch wichtig, die Risiken und Sicherheitsaspekte im Zusammenhang mit ihrer ordnungsgemäßen Verwendung und Handhabung zu kennen. In diesem Leitfaden werden wir die wichtigsten Aspekte der Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien untersuchen.

Batterieelektrolyt: Risiken und Überlegungen

Der Elektrolyt ist ein wichtiger Bestandteil der Lithium-Ionen-Batterie, da er als Katalysator für die Stromleitung dient. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien müssen Lithium-Ionen-Batterien nicht mit Wasser gewartet werden, da ihre Elektrolyte dauerhaft in den Zellen eingeschlossen sind. Allerdings ist es wichtig, die Zusammensetzung der Elektrolyte und die damit verbundenen Risiken zu kennen.

Der Elektrolyt von Lithium-Ionen-Batterien besteht im Allgemeinen aus verschiedenen organischen Karbonaten. Der Elektrolyt von Lithium-Ionen-Batterien ist zwar nicht ätzend oder giftig wie die Schwefelsäure in Blei-Säure-Batterien, aber er ist entflammbar und kann bei hohen Temperaturen oder Kurzschlüssen heftig reagieren. Daher müssen Lithiumbatterien mit Vorsicht behandelt und Situationen vermieden werden, die zu einem thermischen Durchgehen führen können.

Risiken beim Laden von Batterien

Das Aufladen von Batterien birgt ebenfalls spezifische Risiken, die berücksichtigt werden müssen und die den Unterschied zwischen der Verwendung herkömmlicher Batterien und Lithiumbatterien ausmachen. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien, die eine regelmäßige Ladewartung erfordern, müssen Lithium-Batterien nicht bei jeder Gelegenheit geladen werden und können während des Ladevorgangs im Gerät verbleiben.

Bei unsachgemäßer Ladung können Blei-Säure-Batterien Wasserstoff- und Sauerstoffgase erzeugen, weshalb eine ordnungsgemäß belüftete Ladestation erforderlich ist. Andernfalls kann es zu einer Überladung oder zu Situationen kommen, die einen thermischen Durchschlag auslösen können. 

Lithiumbatterien haben in dieser Hinsicht einen großen Vorteil, da der Ladevorgang sicherer und effizienter ist, wenn sich die Batterie innerhalb des Geräts befindet.

Was ist ein thermischer Runaway und warum ist er gefährlich?

Thermisches Durchgehen ist eine Kettenreaktion des Temperaturanstiegs, die in einer überhitzten Batterie auftritt, was sehr gefährlich sein kann. Batterien aller Art können thermisch durchgehen, wenn sie extremen Temperaturen ausgesetzt sind oder physisch oder elektrisch beschädigt werden.

Thermisches Durchgehen in Lithiumbatterien kann zu einer unkontrollierten exothermen Reaktion führen, die mehr Wärme erzeugt und brennbare Gase freisetzt. Wenn dies nicht richtig kontrolliert wird, kann es zu einer Verbrennung und möglicherweise zu einer Explosion kommen. Aus diesem Grund ist ein Batteriemanagementsystem (BMS) von entscheidender Bedeutung, um Überhitzungssituationen zu überwachen und zu verhindern und die mit einem thermischen Durchgehen verbundenen Risiken zu minimieren.

Die Bedeutung von BMS zur Risikoprävention

Die erwähnte BMS ist ein wesentlicher Bestandteil von Lithium-Ionen-Batterien und fungiert als das "Gehirn" der Batterie. Diese Art von System überwacht und steuert den Zustand jeder Zelle in der Batterie, gleicht den Lade- und Entladevorgang aus und verhindert gefährliche Situationen wie Überladung oder Tiefentladung.

Das BMS ist auch in der Lage, die Batterie im Falle einer Überhitzung abzuschalten oder anormale Bedingungen zu erkennen, wodurch die Ausbreitung eines thermischen Durchgehens verhindert und Sicherheitsrisiken verringert werden. Das Vorhandensein eines qualitativ hochwertigen, gut konzipierten BMS ist für die optimale Leistung und Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien unerlässlich.

Sichere Entsorgung von Batterien 

Die sichere Entsorgung von Batterien am Ende ihrer Nutzungsdauer ist ein wichtiger Aspekt des Risikomanagements und der ökologischen Nachhaltigkeit. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien, die giftige Stoffe enthalten und die Umwelt verschmutzen können, wenn sie nicht ordnungsgemäß entsorgt werden, stellen Lithium-Ionen-Batterien im Allgemeinen keine aktiven Risiken für die Umwelt dar, wenn sie auf Mülldeponien entsorgt werden.

Es ist jedoch wichtig, die Bundesvorschriften zu befolgen, um eine verantwortungsvolle Entsorgung und Recycling von Batterien Lithium-Ionen-Batterien. Obwohl es auf diesem neuen Markt noch viel zu regeln gibt, bieten viele Hersteller bereits Optionen für das Recycling und den Austausch von Altbatterien an, die eine ordnungsgemäße Verwaltung dieser Produkte ermöglichen.

Sicherheitszertifizierungen

Bei der Auswahl von Lithium-Ionen-Batterien ist es wichtig, auf Sicherheitszertifikate wie das R100.2-Zertifikat zu achten. Batterien mit einer solchen Zertifizierung wurden strengen Sicherheitstests unterzogen und erfüllen die nationalen Sicherheitsstandards.

NCPOWER-Batterien erfüllen die Anforderungen der Zertifizierung R100.2 und wurden daher auf simulierte Misshandlungs- oder Schadensbedingungen getestet und erfüllen die festgelegten Sicherheitsanforderungen. Diese Zertifizierung ist wichtig, um die mit der Verwendung von Lithium-Ionen-Batterien in industriellen Anwendungen verbundenen Risiken zu minimieren.

Je länger die Batterielebensdauer, desto kleiner der Platzbedarf.

Die Lebensdauer einer Lithium-Ionen-Batterie ist ein entscheidender Faktor, der bei der Bewertung ihrer Gesamtumweltauswirkungen zu berücksichtigen ist. Im Gegensatz zu Blei-Säure-Batterien, die eine begrenzte Lebensdauer haben, können Lithium-Ionen-Batterien bis zu doppelt so lange halten, was die Notwendigkeit eines Austauschs verringert und die Umweltbelastung minimiert.

Es ist wichtig, die Lebensdauer der Batterien bei den Ladezyklen zu berücksichtigen, da eine längere Lebensdauer weniger Ressourcen verbraucht und weniger Abfall erzeugt. Die Wahl hochwertiger Lithiumbatterien mit langer Lebensdauer trägt zu einem effizienteren Ansatz beim Laden bei. nachhaltig und verantwortungsbewusst beim Energieverbrauch.

Schlussfolgerung

Kurz gesagt, die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien ist ein grundlegender Aspekt, um den sicheren und effizienten Betrieb von Industrieanlagen zu gewährleisten. 

Die Kenntnis der Risiken im Zusammenhang mit Elektrolyt, Ladung und möglichem thermischen Durchgehen sowie die Einrichtung eines geeigneten BMS sind wichtige Schritte, um die Risiken zu minimieren und den Schutz der Arbeitnehmer und der Umwelt zu gewährleisten. 

Indem Sie sich um eine UL-Sicherheitszertifizierung bemühen und eine sichere Entsorgung praktizieren, können Sie zu einem nachhaltigeren und sichereren Ansatz für den Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in industriellen Anwendungen beitragen.