Hoe ontstaat brand door lithium-ionbatterijen?

Lithium-ion batterijbranden ontstaan door een gevaarlijk proces dat thermische runaway, waarbij stijgende temperaturen chemische reacties op gang brengen die nog meer warmte genereren. Hierdoor ontstaat een zichzelf onderhoudende kettingreactie die zeer moeilijk te stoppen is als hij eenmaal begonnen is. Brandincidenten in batterijopslag zijn meestal het gevolg van productiefouten, fysieke schade, overladen of extreme temperaturen die de interne structuur en veiligheidssystemen van de batterij aantasten.

Wat gebeurt er precies als een lithium-ion-batterij in brand vliegt?

Als een lithium-ion-batterij in brand vliegt, gaat deze over in een thermische runaway - een chemische reactie waarbij de warmteontwikkeling oncontroleerbaar versnelt. De interne temperatuur van de batterij stijgt snel, waardoor de elektrolyt afbreekt en brandbare gassen vrijkomen terwijl de separator tussen de elektroden het begeeft.

Tijdens een thermische runaway kunnen de temperaturen in individuele cellen meer dan 1000°C bedragen. De lithiumzouten en organische oplosmiddelen in de batterij ontleden, waarbij giftige gassen ontstaan zoals waterstoffluoride, koolmonoxide en verschillende koolwaterstoffen. Deze gassen kunnen ontbranden, waardoor intense vlammen ontstaan die branden bij extreem hoge temperaturen.

Wat brandincidenten in accuopslag bijzonder gevaarlijk maakt, is het voortplantingseffect. De hitte van een falende cel slaat over op aangrenzende cellen, waardoor het hele accupakket thermisch op hol slaat. Deze kettingreactie gaat door, zelfs als de externe stroombronnen zijn losgekoppeld, waardoor de brand zichzelf in stand houdt en het voor hulpverleners ongelooflijk moeilijk is om deze te blussen.

De chemische reacties produceren ook intern zuurstof, wat betekent dat deze branden zelfs in zuurstofarme omgevingen kunnen blijven branden. Traditionele brandbestrijdingsmethoden blijken vaak niet effectief, omdat water elektriciteit kan geleiden en giftige neerslag (effluent) kan veroorzaken. Hulpverleners gebruiken echter vaak grote hoeveelheden water van buitenaf om aangrenzende cellen af te koelen en verspreiding van de brand te voorkomen.

Wat zijn de meest voorkomende oorzaken van branden door lithium-ionbatterijen?

Productiefouten zijn de belangrijkste oorzaak van branden in lithium-ionbatterijen, waaronder vervuiling tijdens de productie, defecte separatoren of inadequate kwaliteitscontroleprocessen. Fysieke schade door schokken, pletten of penetratie kan de interne structuren aantasten en gevaarlijke kortsluiting veroorzaken in de cellen.

Overlading treedt op wanneer accu's meer elektrische energie ontvangen dan ze veilig kunnen opslaan, wat leidt tot overmatige warmteontwikkeling en potentiële thermische runaway. Dit is vaak het gevolg van defecte laadsystemen, inadequate batterijbeheersystemen (BMS) of onjuiste installatiepraktijken waarbij geen rekening wordt gehouden met laadparameters.

Extreme temperaturen, zowel warm als koud, belasten de batterijcomponenten en kunnen defecten veroorzaken. Hoge omgevingstemperaturen verlagen de thermische drempel voor wegloopreacties, terwijl zeer lage temperaturen lithiumplating kunnen veroorzaken als de batterij koud wordt opgeladen. Plating veroorzaakt interne kortsluiting als de batterij wordt opgewarmd. Ouderdomsverslechtering verhoogt ook het brandrisico omdat de chemische samenstelling van de batterij na verloop van tijd afneemt.

Externe elektrische storingen, zoals beschadigde bedrading of defecte omvormers, kunnen onjuiste spanning of stroom naar accusystemen sturen. Slechte ventilatie verergert deze risico's doordat warmte en potentieel explosieve gassen zich kunnen ophopen rond accu-installaties.

Hoe kun je zien of een lithium-ionbatterij op het punt staat het te begeven?

Het opzwellen van de batterij is een van de meest zichtbare waarschuwingssignalen en duidt op interne gasvorming als gevolg van chemische afbraak. Ongewone warmteontwikkeling tijdens normaal gebruik duidt op interne weerstandsproblemen of beginnende thermische problemen die snel kunnen escaleren.

Vreemde chemische geuren, vooral zoete of scherpe geuren, duiden op lekkage of ontleding van elektrolyten. Prestatievermindering, zoals aanzienlijk verminderde capaciteit of onvermogen om lading vast te houden, gaat vaak vooraf aan ernstiger defecten. Visuele schade zoals scheuren, corrosie of verkleuring op de batterijbehuizing duidt op mogelijke interne schade.

Bewakingssystemen kunnen onregelmatigheden in de spanning detecteren, waarbij individuele cellen abnormale waarden vertonen in vergelijking met andere cellen in het pakket. Frequente BMS-alarmen of beschermende uitschakelingen geven aan dat het systeem harder werkt om veilige parameters te handhaven, wat wijst op onderliggende problemen.

Temperatuursensoren die hardnekkige hete plekken of geleidelijke temperatuurstijgingen tijdens inactieve periodes vertonen, moeten onmiddellijk onderzocht worden. Regelmatige inspecties met warmtebeeldcamera's kunnen problemen aan het licht brengen voordat het kritieke storingen worden.

Waarom zijn lithium-ionbatterijbranden zo gevaarlijk in zonne-installaties?

Zonne-installaties creëren unieke risico's omdat accusystemen zich vaak in de buurt van andere waardevolle apparatuur bevinden, zoals omvormers, transformatoren en elektrische panelen. Een brand in een accuopslag kan zich snel uitbreiden naar deze componenten, wat kan leiden tot grote schade en langdurige uitvaltijd van het systeem, waardoor de energieproductie en inkomsten worden beïnvloed.

Buitenomstandigheden in zonneparken stellen accu's bloot aan extreme temperaturen, weersomstandigheden en UV-degradatie waar systemen binnen niet mee te maken hebben. Grootschalige installaties kunnen honderden batterijmodules bevatten, wat betekent dat één storing mogelijk een wijdverspreide thermische verspreiding over meerdere eenheden kan veroorzaken.

De afgelegen locaties van veel zonne-installaties vertragen de reactietijd van hulpdiensten, waardoor branden kunnen verergeren voordat professionele brandweerlieden arriveren. De combinatie van hoogspanningsgelijkstroomsystemen en brandende accu's zorgt voor complexe elektrische risico's die gespecialiseerde kennis en apparatuur vereisen om veilig aan te pakken.

Toegangsproblemen in zonneparken, met apparatuur die verspreid staat over grote gebieden en mogelijk moeilijk begaanbaar terrein, bemoeilijken de brandbestrijding. Hulpverleners kunnen moeite hebben om elektrische systemen te isoleren of getroffen gebieden snel te bereiken, vooral bij installaties op nutsschaal.

Welke veiligheidsmaatregelen voorkomen lithium-ion-batterijbranden in projecten voor hernieuwbare energie?

De juiste installatiepraktijken omvatten het handhaven van voldoende afstand tussen de batterijmodules, het zorgen voor robuuste ventilatiesystemen en het implementeren van geschikte brandonderdrukkingssystemen die speciaal zijn ontworpen voor lithium-ionbranden. Kwalitatief hoogwaardige batterijbeheersystemen met meerdere beschermingslagen bewaken continu de celspanningen, temperaturen en stroomstromen.

Temperatuurcontrolesystemen, met zowel verwarming als koeling, houden batterijen binnen het optimale werkbereik. Regelmatige controle door middel van thermische beeldvorming, elektrische tests en visuele inspecties helpt problemen te identificeren voordat het kritieke storingen worden.

Professionele kwaliteitsinspecties tijdens de installatie en gedurende de hele operationele levensduur zorgen ervoor dat systemen voldoen aan de veiligheidsnormen en presteren zoals ontworpen. We voeren uitgebreide beoordelingen uit waarbij we elektrische verbindingen, thermisch beheer en de functionaliteit van het veiligheidssysteem evalueren om gevaarlijke storingen te voorkomen.

Onderhoudsprotocollen moeten regelmatige reiniging, het vastdraaien van verbindingen en software-updates voor batterijbeheersystemen omvatten. Noodplannen, inclusief coördinatie met de lokale brandweer en duidelijke isolatieprocedures, zorgen voor een snelle reactie bij incidenten.

Een goede verzekeringsdekking die speciaal is ontworpen voor duurzame energieprojecten biedt financiële bescherming tegen accugerelateerde incidenten. Door samen te werken met ervaren verzekeringsmakelaars die de unieke risico's van zonne-installaties begrijpen, ben je verzekerd van de juiste dekking voor zowel schade aan apparatuur als bedrijfsonderbreking.

Inzicht in de brandrisico's van lithium-ionbatterijen helpt professionals in duurzame energie om weloverwogen beslissingen te nemen over systeemontwerp, installatiepraktijken en doorlopend onderhoud. De juiste veiligheidsmaatregelen, kwaliteitsinspecties en de juiste verzekeringsdekking werken samen om zowel mensen als investeringen in zonne-energieprojecten te beschermen.

Bescherm uw investering in zonne-energie vandaag nog

Laat batterijbrand uw investering in duurzame energie niet in gevaar brengen. Professionele veiligheidsbeoordelingen en goed risicobeheer zijn essentieel voor de bescherming van zowel uw apparatuur als uw bedrijf. Onderneem nu actie om ervoor te zorgen dat uw zonne-installatie aan de hoogste veiligheidsnormen voldoet. Neem contact met ons op! vandaag nog om uitgebreide verzekeringsoplossingen te bespreken die speciaal zijn afgestemd op uw duurzame energieproject en die uw investering beschermen tegen accugerelateerde risico's.