Gasdetektion im Bereich von Li-Ionen Akkus

Obwohl Lithium-Ionen-Batterien heutzutage die erste Wahl für stationäre Batteriespeicher darstellen, erweisen sie sich anfällig für Fehler, die gravierende Brände auslösen können. Fängt eine Zelle an zu brennen, kommt es mit großer Wahrscheinlichkeit zu einer Kettenreaktion. Die Herausforderung beim umgesetzten Projekt war es, eventuelle Vorläufer eines Brandes in Form von Rauchgasen bereits in der Entstehungsphase zu detektieren. Was in anderen Bereichen durch Brandfrüherkennungsanlagen bereits üblich ist, nämlich Brandaerosole in einem frühen Stadium zu detektieren, ist auch im Bereich der Lithium-Ionen-Batterien möglich.
Denn bevor tatsächlich Rauch und Flammen auftreten, werden in der Ausgasungsphase produkttypische Gase, so genannte Elektrolyt-Lösungsmitteldämpfe, freigesetzt, die schwerer als Luft sind und frühzeitig detektiert werden können. Speziell für diese Übergangsphase vom Austreten des Gases bis hin zur Entstehung von Rauch und Flammen, was zwischen zwei und 30 Minuten dauern kann, setzt d&d ein Detektionssystem ein, dessen Abgassensoren sehr empfindlich auf Elektrolytverbindungen von Lithium-Ionen-Batterien reagieren. Der dazugehörige Controller verarbeitet und verwaltet das Sensorsignal. Dadurch erkennt er, wann und wo Batterieelektrolyt austritt. Dabei ist die Funktionsweise der Überwachungsgeräte für Ausgasungen simpel: Das Rohsignal des Sensors wird erfasst und ein speziell entwickelter Ereigniserkennungsalghorithmus verarbeitet dieses Signal. Für die Gaserkennung wird eine bestimmte Grenze an Ausgasungen festgelegt.

Die Fachzeitschrift Technische Sicherheit hat in der Ausgabe 7/8-2022 einen Artikel von uns zu diesem Thema veröffentlicht. In dem Artikel "Präventive Brandvermeidung durch Gasdetektion" geht es ausführlich um Lithium-Ionen-Batterien und wie mit dem entsprechenden Detektionssystem Schlimmeres verhindert werden kann.