Wenn Batterien überhitzen, wird es schnell gefährlich. Denn kommt es zu einem Brand, kann dieser aufgrund der hohen Temperaturen oft nicht gelöscht werden. Die giftigen Gase belasten die Gesundheit von Menschen und Natur. Zudem können Batterien explodieren. Temperatur-Monitoring und Überhitzungsprävention sind deshalb Themen, mit denen Unternehmen sich unbedingt auseinandersetzen sollten.

Viele Phänomene, die zu einer Überhitzung führen, sind durch Batteriediagnose und Batteriespeicher-Monitoring frühzeitig erkennbar. Oftmals stellen sich Defekte in einem schleichenden Prozess ein, der dann plötzlich dazu führt, dass sich eine Batterie erhitzt. In anderen Fällen führt ein kurzfristiges Ereignis zu Problemen in der Batterie. Folgende mögliche Ursachen sollten Sie bei der Planung Ihrer Sicherheitsmaßnahmen berücksichtigen:

Ursachen für die Selbsterhitzung – den Thermal Runaway – von Batterien

Ein Anstieg der Batterietemperatur kann auf verschiedene Phänomene zurückzuführen sein:

• Fehler bei der Produktion: Unreine Materialien, Fehler bei der Zellchemie, Heterogene Zellen und eine ungenügende Formierung können dazu führen, dass es später zu einer Überhitzung kommt.
• Normale Betriebsbedingungen: Tatsächlich können Batterien im normalen Betrieb allein aufgrund der internen Widerstandserhöhung auf die gleichen Betriebsbedingungen mit der Zeit mit stärker werdender Wärmeentwicklung reagieren. Dies tritt v.a. während des Lade- und Entladevorgangs auf, wenn elektrischer Strom durch die Batterie fließt. Gefährlich ist diese Selbsterwärmung meist nicht. Sie ist Teil des normalen Alterungsprozesses einer Batterie. Überschreitet die altersbedingte Selbsterwärmung jedoch eine bestimmte Grenze, sollten die Batterien ausgetauscht werden, da die altersbedingte Selbsterwärmung sonst sehr schnell in sicherheitskritische Selbsterwärmung umschlagen kann. Den richtigen Zeitpunkt für den Batterietausch liefert Ihnen z. B. unser KI-Monitoring.
• Niedrige Ladezustände: Wenn sich eine Batterie insbesondere in einem niedrigen Ladungsstand befindet und gleichzeitig hohe Leistungsanforderungen erfüllen soll, kann es aufgrund chemischer Prozesse zu einer chemischen Kettenreaktion kommen, die nicht nur zu einer Selbsterhitzung der Batterie führt.
• Pausenlose, sehr starke Nutzung: Wird eine Batterie pausenlos sehr stark genutzt und es kommen dann noch relativ hohe Umgebungstemperaturen dazu, kann das gefährlich werden.
• Kleine Defekte: Geringfügige Defekte oder Beschädigungen innerhalb der Batterie können schleichend dazu führen, dass sich im Inneren bestimmte chemische Prozesse abspielen, die irgendwann zu einem Kurzschluss der Batterie führen. Kommt es dann letztlich zum Kurzschluss, erwärmt sich die Batterie sehr schnell sehr stark und fängt an zu brennen. Bleiben die Defekte unentdeckt, können Sie eine Gefahr darstellen, denn ist die Selbsterwärmung aufgrund chemischer Batterievorgänge einmal im Gang, kann sie nicht mehr gestoppt werden. Ein Brand ist unausweichlich. Unser KI-Monitoring schlägt deshalb schon Alarm, bevor es zu dieser Form der Selbsterwärmung kommt.
• Umweltbedingungen: Eine Erhöhung der Außentemperatur kann auch zu einem langsamen Anstieg der Batterietemperatur führen. Das gilt übrigens auch, wenn die Batterien nicht aktiv verwendet werden. Gefährlich wird es in der Regel aber erst, wenn die Batterietemperatur 60°C überschreitet.
• Alterung und Verschlechterung: Im Laufe der Zeit verschlechtert sich der Gesundheitszustand aller Batterien und sie erhitzen sich im Betrieb schneller. Dies kann auf chemische Prozesse, Degradation von Materialien oder andere Alterungsphänomene zurückzuführen sein.

Plötzliche Ereignisse als Ursachen für einen Anstieg der Temperatur von Batterien

Auch eine Batterie, die bis dahin intakt war, kann sich aufgrund unvorhersehbarer Ereignisse erhitzen. Dann ist meist schnelles Eingreifen gefragt.

• Überladung: Normalerweise sorgt das Batteriemanagementsystem dafür, dass es nicht zu einer Überladung kommt. Sollte dieses jedoch nicht richtig funktionieren, führt die Überladung zu einem erhöhten Widerstand und Wärmentwicklung in der Batterie.
• Interne Kurzschlüsse: Interne Kurzschlüsse werden durch beschädigte Separatorfolien – produktionsbedingt oder durch Lithiumdendriten – und metallische Verunreinigungen innerhalb der Batterie verursacht und können ebenfalls zu einer plötzlichen Wärmeentwicklung führen.
• Externe Kurzschlüsse: Gleiches gilt für externe Kurzschlüsse, die die Batterie betreffen. Diese entstehen meistens durch eine unsachgemäße Handhabung.
• Defekte Kühlung: Viele Batterien sind heute mit Kühlsystemen ausgestattet. Ein Monitoring ist trotzdem unerlässlich, denn die Kühlung kann plötzlich ausfallen.

Wie hilft NOVUM um Überhitzung bei Batterien zu vermeiden?

Die KI-basierte Technologie von NOVUM kann auf zwei unterschiedlichen Wegen helfen, einer Überhitzung von Batterien vorzubeugen. Zum einen kann der Gesundheitszustand von Batterien neben vielen anderen Faktoren an unseren stationären und mobilen Testsystemen geprüft werden. Dabei sehen wir auch, ob eine Batterie bereits Auffälligkeiten zeigt, die später zu einer Überhitzung führen würden. Solche Batterietests können als End-of-Line-Test in die Produktion integriert werden oder erfolgen, wenn eine Batterie nach ihrem ersten Leben einem neuen Einsatzzweck zugeführt werden soll.

Darüber hinaus können wir mithilfe unserer KI der Überhitzung von Batteriemodulen in Batteriespeichern vorbeugen. Die Temperatur innerhalb der Batterien wird dabei rund um die Uhr überwacht. Zudem sehen wir hier auch Auffälligkeiten, die zu einer Erhitzung führen können. Sind Wartungsmaßnahmen oder Sicherheitsabschaltungen nötig, erhalten unsere Kunden sofort Bescheid. Viele Brände konnten so verhindert werden.

Was können Unternehmen außerdem tun, um Risiken aufgrund von Überhitzung zu minimieren?

Mitarbeiter in Hinblick auf Sicherheit schulen

Ihre Mitarbeiter zu schulen, ist eine der wichtigsten Maßnahmen, damit Ihr Unternehmen und Ihr Team im Falle einer Überhitzung richtig agieren und somit geschützt sind. Bedenken Sie dabei, dass nicht nur die Facharbeiter sich auskennen sollten, sondern auch die Personen auf Führungsebene, die im Zweifelsfall Entscheidungen treffen müssen. Wir schulen Sie gern zum Thema Sicherheit und erklären Ihnen, wie Sie NOVUM-Technologie nutzen können, um Risiken zu identifizieren und Überhitzung zu vermeiden.

Regelmäßige Inspektionen und Wartung

Eine regelmäßige Inspektion ist mit oder ohne NOVUM-Technologie unbedingt notwendig, wenn Sie Problemen aufgrund von Überhitzung vorbeugen möchten. Mit NOVUM haben Sie allerdings die Möglichkeit, Ihre Wartungsintervalle effizienter zu planen, weil Sie einfach mehr über Ihre Batterien wissen.

Sicherheitsvorkehrungen

Bitte bedenken Sie, dass Batteriebrände sehr schwer gelöscht werden können. Selbst die Feuerwehr lässt E‑Fahrzeuge oder Batteriespeicher, die in Flammen stehen, meistens kontrolliert ausbrennen. Grund sind die extrem hohen Temperaturen bei Batteriebränden sowie die giftigen Gase.

Mit einfachen Feuerwehrlöschern auf Ihrem Gelände ist es also nicht getan. Deshalb auch hier nochmal der Hinweis: Sorgen Sie vor, damit es gar nicht erst zur Katastrophe kommt. Die besten Sicherheitsvorkehrungen sind Batteriediagnose bzw. Batteriemonitoring sowie ein zu jedem Zeitpunkt ordnungsgemäßer Umgang mit Batterien und in diesem Kontext auch die Wissensvermittlung an Ihre Mitarbeiter.

Richtlinien und Verfahren

Klare Verhaltensrichtlinien und standardisierte Verfahren im Umgang mit Batterien helfen, Risiken aufgrund der Überhitzung von Batterien in Ihrem Unternehmen möglichst gering zu halten. Genauso wichtig ist es, zu kontrollieren, ob diese auch tatsächlich eingehalten werden und Ihre Mitarbeiter nicht nachlässig bzw. unvorsichtig mit Ihren Batterien umgehen. 

Qualitätskontrolle bei der Beschaffung

Kaufen Sie bei Batterien nicht das günstigste Produkt, sondern setzen Sie lieber auf Qualität von Unternehmen, denen Sie vertrauen. Falls Sie vorhaben, eine größere Investition zu tätigen, können Sie die Batterien gern vorab bei uns testen lassen.