Een thermal runaway is een zichzelf versterkend proces waarbij een batterijcel oververhit raakt. Wel eens van gehoord?
Dit proces leidt tot een kettingreactie van schade en verdere oververhitting in omliggende cellen. Dit kan leiden tot gevaarlijke situaties, zoals het vrijkomen van giftige gassen, branden, en zelfs explosies.
Ben je je aan het oriënteren naar een thuisbatterij voor het opslaan van je eigen opgewekte zonne-energie? Goed bezig, maar zorg dat je de gevaren kent.
En dus is het handig (nou ja) om te weten wat een thermal runaway is en hoe je dit kan voorkomen.
De start van een thermal runaway begint met het falen van één enkele batterijcel. Dit kan gebeuren door verschillende oorzaken, zoals beschadiging, fabricagefouten, of overbelasting.
Wanneer deze enkele cel faalt, wordt hij warm en kan hij thermisch omliggende cellen beschadigen. Deze beschadigde cellen kunnen op hun beurt ook falen en warmte genereren, waardoor een kettingreactie ontstaat.
In apparaten met veel batterijcellen, zoals elektrische voertuigen of thuisbatterijen, kan dit proces zich snel verspreiden. De warmte en druk bouwen zich op tot een punt waarop gas kan beginnen te lekken uit de batterijbehuizing.
Als dit gas ontvlamt, kan dit leiden tot hevige branden en explosies.
Het beheersen van thermal runaway is lastig. Een snelle verspreiding, het opvoeren van druk en een grote schade bij blussen. Weet je nog dat schip boven Nederland met duizenden elektrische auto's aan boord? En dat die in brand stond?
Zodra het proces begint, kan het zich snel verspreiden door een batterijpakket, vooral in grote batterijsystemen zoals die in elektrische voertuigen.
De drukopbouw binnen de batterijbehuizing kan leiden tot plotselinge en gewelddadige ontladingen van gas, waardoor het risico op brand en explosies toeneemt.
Zelfs als het lukt om het vuur te blussen en de thermal runaway te stoppen, blijven er vaak thermisch beschadigde cellen, beschadigde busbars, en elektrische connectoren achter. Dit kan leiden tot kortsluitingen en mogelijke herontsteking.
Het beheersen van thermal runaway vereist gespecialiseerde kennis en uitrusting. Brandweerkorpsen en hulpdiensten werken continu aan het updaten van hun protocollen om effectief te reageren op dergelijke incidenten.
In het geval van elektrische voertuigen betekent dit vaak het koelen van het voertuig om de verspreiding van het proces te vertragen, in de hoop verdere schade te voorkomen. Blussen is niet de oplossing.
In de praktijk blijkt het blussen van een thermal runaway bijna onmogelijk. Het probleem zit hem in het feit dat de initiële brandstofbron, oftewel de eerste batterijcel, niet kan worden verwijderd, en de chemische reactie die plaatsvindt zelf zuurstof produceert. Daarom werken traditionele blusmethoden als schuim of poeder niet. De brand duurt net zolang totdat de accu volledig is uitgebrand.
Een complicerende factor is het gebruik van water bij het blussen. Wanneer water in contact komt met lithium, ontstaat er een explosief gas, wat de situatie verder kan verslechteren. Bovendien is de rook die vrijkomt bij zo'n brand bijzonder giftig, een mix van gevaarlijke chemicaliën.
Onder deze stoffen bevindt zich waterstoffluoride, een uiterst toxische verbinding die ernstige gezondheidsschade kan veroorzaken bij inademing of huidcontact, wat maakt dat afstand houden cruciaal is.
Het advies is daarom om, indien mogelijk, de accu snel naar buiten te verplaatsen in de beginfase van de brand. In deze vroege fase kan onderdompeling in een emmer water helpen om de accu af te koelen.
Het wordt aanbevolen om het daar enkele uren in te laten liggen om de temperatuur effectief te verlagen en verdere schade te beperken.
Thermal runaway is een complex en potentieel gevaarlijk fenomeen dat kan optreden in batterij-aangedreven apparaten en voertuigen.
Het begrijpen van de basisprincipes achter dit proces is essentieel om de risico's te kunnen inschatten en adequaat te reageren in geval van nood.
Door op de hoogte te blijven van de laatste ontwikkelingen en veiligheidsprotocollen, kunnen we hopelijk de impact van dit soort impactvolle incidenten minimaliseren. Wil je of laat je een thuisbatterij installeren, denk dan even aan deze 18 tips.
Deze trotse en sportieve Groninger heeft verregaande interesse in duurzaamheid, energie en domotica. Hij is mede-eigenaar van B2Design en maakt shuffleboards met de drie broers van Tafelsmaak.