Untersuchung des Thermal Runaway in Lithium-Ionen-Batteriesystemen

摘要

Regulierungen und Sicherheitsbedenken stellen immer höhere Anforderungen an Design, Auslegung und auch Fertigung von Lithium-Ionen-Batteriepacks, die in automobilen Anwendungen verwendet werden. ISO-Standards [1] geben eine breite Anforderungspalette an die Entwicklung von elektrifizierten Antriebssträngen vor. Vor allem die Tests auf Modul- und Packebene sind derzeit Thema von Standardisierungsmaßnahmen [2, 3]. Eine extrem gefährliche Fehlfunktion dieser Batteriepacks ist der sogenannte Thermal Runaway [4]. Dabei entsteht durch einen Kurzschluss, mechanischen Schaden oder Überlastung in einem Batteriemodul eine Überhitzung. Ab einer kritischen Temperatur beginnen exotherme, chemische Reaktionen, die in der Folge zum Austreten von verdampften Batterieelektrolyt, kurzElektrolytgas oder Gas genannt, und zum Brand des Batteriepacks führen können.