Projekt HaCLIB - Hazard Classification of Lithium-Ion Batteries

Projektergebnisse

“Composition and Explosibility of Gas Emissions from Lithium-Ion Batteries Undergoing Thermal Runaway”, in: Batteries, 2023

Paper "Harmful effects of lithium-ion battery thermal runaway: scale-up tests from cell to second-life modules", in: RSC Advances, 2023

Paper "Meta-analysis of heat release and smoke gas emission during thermal runaway of lithium-ion batteries", in: Journal of Energy Storage, 2023

Paper "An Experimental Investigation of Thermal Runaway and Gas Release of NMC Lithium-Ion Pouch Batteries Depending on the State of Charge Level", in: Batteries 2022

HaCLIB - Hazard Classification of Lithium-Ion Batteries

Von sehr kleinskaligen Anwendungen in Herzschrittmachern und Hörgeräten bis hin zu stationären Energiespeichern im Kraftwerksbereich - Lithium-Ionen-Batterien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Generell ist die Technologie sicher. Trotzdem kommt es immer wieder zu Zwischenfällen mit Lithium-Ionen-Batterien. Im Projekt HaCLIB sollen Ursachen und Auswirkungen für das thermische Durchgehen für verschiedenste Batterietypen quantifiziert werden.

Ziel

Die Auswirkungen des thermischen Durchgehens von Lithium-Ionen-Batterien werden betrachtet. Es sollen Maßnahmen abgeleitet werden, um Unfälle mit Lithium-Ionen-Batterien entweder zu verhindern oder die Auswirkungen auf ein unbedenkliches Maß zu reduzieren. Dies können z.B. Handlungsleitfäden für Einsatzkräfte bei Batteriebränden oder Unfällen mit Elektrofahrzeugen sein. Es können aber auch Empfehlungen für konstruktive Änderungen am Aufbau für möglichst inhärent sichere Batterien oder aber Anforderungen an den baulichen Brandschutz bei stationären Speicheranlagen sein.

Methodik

Der Schwerpunkt des Projektes liegt auf systematischen experimentellen Untersuchungen im Zusammenhang mit dem thermischen Durchgehen von Lithium-Ionen-Batterien. Variationsparameter in den Untersuchungen sind dabei u.a. Zellgeometrie und -chemie, Alter und Ladezustand sowie die Größe der elektrochemischen Speicher. In mehreren eigens entwickelten Versuchsständen sollen dabei Parameter wie Gasfreisetzung sowohl direkt vor als auch während des thermischen Durchgehens bestimmt werden, ebenso wie die Wärmefreisetzung und der Einfluss der Elektrolytzusammensetzung auf das thermische Durchgehen.

Partner

Das Projekt Hazard Classification of Lithium-Ion Batteries (HaCLIB) ist ein BAM-finanziertes Projekt und wird ohne Drittmittel durchgeführt. Aufgrund des multidisziplinären Ansatzes des Projekts sind Kolleg*innen aus den Abteilungen Materialchemie, Gefahrgutumschließung, Bauwerkssicherheit, Zerstörungsfreie Prüfung sowie Chemische Sicherheitstechnik beteiligt.