In dit artikel wordt aandacht besteed aan Thermal Runaway in een Lithium Ion battery. Wat is een Thermal Runaway, en wat zijn de gevolgen van een Thermal Runaway.

Ons blussysteem FIFI4PARKING is ontwikkeld om een Thermal Runaway te stoppen en te blussen. 

Een Lithium-Ion batterij kenmerkt zich door verschillende voordelen.
• Het heeft een hoge energiedichtheid
• Licht in gewicht
• Geen onderhoud nodig
• Lange levensduur
• Zeer geringe zelfontlading
• Bevat geen kwik of cadmium
• Hoog nominale spanning van 3.6V of 3.7 V per cel.
• Geen geheugeneffect, kan op elk moment worden opgeladen
• Mogelijkheid tot hoge laadstromen (0,5-1A) voor sneller opladen.

Een Lithium-Ion batterij kenmerkt zich ook door een risico op een Thermal Runaway. Deze ontstaat door een temperatuurverhoging in de batterij. Door de hittevorming raken alle verschillende componenten in de batterij cel beschadigd. Hierbij komen brandbare en giftige gassen vrij. Dit proces versterkt zichzelf.
In eerste instantie zie je niks. Dan misschien een heel klein beetje rook. En dan, binnen enkele seconden na het poppen van de batterij cel volgt een ontgassing en een agressieve brand die overslaat naar andere batterijcellen. Hierdoor ontstaat een chemische kettingreactie binnenin de lithium-ion accu. Het wordt daardoor een oncontroleerbare brand waarbij de accu zelfs kan exploderen! De snelheid van een dergelijke Thermal Runaway is enorm. 

De temperatuur kan wel oplopen tot 1500 graden Celsius. Door hoge druk kan dit door metaal heen branden. Dit wordt ook wel snijbrander effect genoemd.
Naast de snelheid waarmee zo’n brand zich ontwikkelt, is het ook complex. Het gaat namelijk om een combinatie van verschillende soorten brand:

– brandklasse A : vaste stoffen zoals plastics,
– brandklasse B : vloeistoffen zoals elektrolyt,
– brandklasse C : gasbrand,
– brandklasse D : metaalbrand,
– brandklasse E : elektrische brand.

En van deze 5 brandklassen is alleen brandklasse A te blussen met water. Waardoor kan een Thermal Runaway ontstaan?
Bijvoorbeeld door een thermische, elektrische of mechanische storing veroorzaakt door;

• Brandstichting en vandalisme
• Brand in een nabij geparkeerd voertuig aangedreven door fossiele brandstof
• Brand in een nabij geparkeerd elektrisch voertuig zoals bijvoorbeeld een elektrische step, een elektrische scooter of elektrische fiets of scootmobiel
• Brand in een nabij gestalde (vuil)container
• Een ontwerp, materiaal of productiefout
• Een beschadiging van de battery pack door bijvoorbeeld een verkeersdrempel of een ongeluk
• Overlading bij slecht beveiligde batterijen
• Interne kortsluiting
• Veroudering van de batterijen
• Overmatige blootstelling aan hitte van buitenaf.