Lithium-Ionen-Batterien sind zum Beispiel für Mobiltelefone, Power-Tools oder Elektrofahrzeuge ein konkurrenzloser Energiespeicher. Die Verwendung von Lithium ermöglicht eine hohe Energiedichte, bedeutet zeitgleich jedoch ein potentiell unsicheres Zellsystem. Wenn die Batterien einen Defekt haben, können Mensch und Umwelt unter anderem durch freigesetzte giftige Substanzen geschädigt werden.
Das Ziel des Projektes ist es, diese Risiken zu minimieren und rechtzeitig Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Die Forscherinnen und Forscher untersuchen und dokumentieren dazu die Havarie einer Lithium-Ionen-Batterie. Ausgehend von diesen Ergebnissen werden Ideen entwickelt, wie Fehler schneller entdeckt und Gefahren reduziert werden können. Jede Havarie kann, abhängig von äußeren Einflüssen, anders verlaufen.
„Um die Auswirkungen unterschiedlicher Fehler auf das Havarieverhalten von Lithium-Ionen-Batterien besser verstehen zu können, sind umfangreiche und möglichst reproduzierbare Versuche mit einer entsprechend angepassten Analysetechnik notwendig“, so der Projektleiter vom Forschungszentrum Energiespeichertechnologien (EST) der TU Clausthal Dr. Ralf Benger. Deshalb werden zur Abschätzung des Risiko- und Gefährdungspotentials verschiedene Fehlerzustände erzeugt und analysiert.
„Dabei ist zu beachten, dass Lithium-Ionen-Zelle nicht gleich Lithium-Ionen-Zelle ist, und die unterschiedlichsten Bauformen, chemischen Zusammensetzungen und Energieinhalte zu verschiedenen Schadensszenarien führen können“, ergänzt der Projektkoordinator Jens Grabow vom EST.
An dem Verbundprojekt „Risikoanalyse für lithiumbasierte Energiespeichersysteme im sicherheitskritischen Havariefall unter besonderer Berücksichtigung der dabei freigesetzten toxischen und explosiven Schadgase - RiskBatt“ sind die Außenstelle des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts in Goslar sowie der Batteriehersteller Akasol beteiligt. Seitens der TU Clausthal sind die Forschungszentren für Umwelttechnik (CUTEC) und für Energiespeichertechnologien (EST) beteiligt. Dass das Thema keinen reinen Forschungscharakter hat, sondern auch eine große praktische Relevanz, zeigt die Beteiligung der Berufsgenossenschaft Energie Textil Elektro Medienerzeugnisse (BG ETEM) und dem Fachbereich Feuerwehren der Deutschen Gesetzlichen Unfallversicherung (DGUV). Beide Einrichtungen bringen als assoziierte Partner die praktischen Erfahrungen ihrer Versicherten mit in das Vorhaben ein.
Kontakt:
Forschungszentrum Energiespeichertechnologien
Jens Grabow, M. Sc.
E-Mail: jens.grabow@tu-clausthal.de
