NIPV onderzoekt preventie batterijbranden via batterijmanagementsystemen

Een thermal runaway is een gevaarlijk fenomeen waarbij een batterij in een oncontroleerbare verhittingsspiraal terechtkomt, wat kan leiden tot brand, explosies en het vrijkomen van giftige gassen.

Essentiële systemen
Batterijmanagementsystemen (bms) zijn volgens de onderzoekers essentieel voor het veilig functioneren van lithium-ionbatterijen. Een bms verzamelt continu gegevens over spanning, stroom en temperatuur via sensoren, analyseert deze met algoritmes en neemt vervolgens beslissingen om het batterijsysteem veilig te houden. Bij afwijkingen kan het systeem batterijcellen uitschakelen en waarschuwingen afgeven.

Preventieve rol
Het onderzoek toont aan dat een bms een cruciale rol speelt bij het detecteren van potentiële risicofactoren voor thermal runaway. Zodra het systeem afwijkende parameters waarneemt die kunnen duiden op oververhitting of instabiliteit, kan het ingrijpen door de betreffende batterijcel, batterijmodule of het gehele batterijpakket uit te schakelen en laadstromen te onderbreken, voordat een gevaarlijke kettingreactie kan ontstaan.

Wanneer er daadwerkelijk een thermal runaway optreedt, kan een bms deze niet stoppen. Wel kan het systeem maatregelen aansturen zoals koel-, ventilatie- en blussystemen die bijdragen aan het beheersen van de effecten.

Nieuwe ontwikkelingen
De onderzoekers van het NIPV wijzen op diverse innovaties die de veiligheid van batterijsystemen verder kunnen verbeteren. Wereldwijd wordt onderzoek verricht naar methoden voor vroege detectie van risico’s, waaronder geavanceerde technieken zoals gasdetectie, impedantiemetingen en temperatuurmetingen binnen cellen.

Daarnaast worden de algoritmes van bms’en steeds verder verfijnd. De combinatie en analyse van grote hoeveelheden data leidt tot verbetering van deze algoritmes, wat de veiligheid ten goede komt. Het onderzoek benadrukt dat er nog veel onbekend is over de precieze processen die zich binnenin batterijcellen afspelen. Voortdurend onderzoek blijft noodzakelijk, gezien de toenemende rol van lithium-ionbatterijen in de energietransitie.