Öffentlich zugänglichen Daten zufolge kam es in den letzten fünf Jahren (2017–2022) weltweit zu über 60 Sicherheitsvorfällen im Zusammenhang mit Energiespeichern, wobei es allein im ersten Halbjahr 2022 zu 17 Bränden kam.
Die direkten Ursachen für Sicherheitsvorfälle in Energiespeichern lassen sich anhand der aufgetretenen Vorfälle grob in vier Faktoren einteilen: batteriebezogene Faktoren, externe Reizfaktoren, Betriebsumgebungsfaktoren und Managementsystemfaktoren [1]. Batteriebezogene Faktoren beziehen sich auf Herstellungsfehler und Alterung der Batterien selbst, die die Sicherheit von Energiespeichersystemen beeinträchtigen können. Externe Reizfaktoren umfassen Batteriemissbrauch (Überladung/Entladung, externe Kurzschlüsse), mechanische Beanspruchung (Kompression, Durchstoßen) und thermische Beanspruchung (Überhitzung), die zu einem thermischen Durchgehen der Batterien führen kann. Betriebsumgebungsfaktoren beziehen sich auf den Betrieb und die Überwachung von Wärmemanagementsystemen und anderen Managementsystemen zur Verhinderung von Batteriebränden. Managementsystemfaktoren betreffen die betriebliche Wartung und Softwarefehler in Batteriemanagementsystemen. Von den über 60 aufgetretenen Energiespeichervorfällen waren 55 Vorfälle, abgesehen von Problemen wie unsachgemäßer Unternehmensführung und transportbezogenen Versäumnissen, auf durch Energiespeicherbatterien verursachte Brände zurückzuführen. Lithium-Ionen-Batterien waren für etwa 80 % dieser Vorfälle verantwortlich und damit die häufigste Ursache für Energiespeicherunfälle. Bei den Vorfällen im Zusammenhang mit Lithium-Ionen-Batterien entfielen 25 Fälle auf ternäre Batterien, während die Zahl der Vorfälle im Zusammenhang mit Blei-Säure-Batterien und Natrium-Schwefel-Batterien mit jeweils nur einem Fall minimal war.
Abbildung 1: Sicherheitsvorfälle durch Energiespeicherbatterien
Datenquelle: EESA-Datenbank
[1] Cao, W., Lei, B., Shi, Y., et al. „Analyse und Betrachtung von Sicherheitsvorfällen in Lithium-Ionen-Batterie-Energiespeicherstationen in Südkorea.“
Weißbuch zur Entwicklung der chinesischen neuen Energiespeicherindustrie 2023: Chancen und Herausforderungen
Die in Energiespeichern verwendeten Primärbatterien sind Lithium-Ionen-Batterien und Blei-Säure-Batterien. Im Vergleich zu Blei-Säure-Batterien bieten Lithium-Eisenphosphat-Batterien (LiFePO4) eine höhere Energiedichte, eine bessere thermische Stabilität und eine etwa fünfmal längere Lebensdauer. Ternäre Lithium-Ionen-Batterien weisen jedoch die höchste Energiedichte, aber eine geringere thermische Stabilität auf und sind daher die Hauptursache für Sicherheitsvorfälle. Am 29. Juni 2022 veröffentlichte die Abteilung für Energie (Comprehensive Department) der Nationalen Energiebehörde (National Energy Administration) die „Fünfundzwanzig Schlüsselanforderungen zur Vermeidung von Stromerzeugungsunfällen (Ausgabe 2022) (Entwurf zur Einholung von Stellungnahmen)“. Darin heißt es ausdrücklich, dass „mittelständische und große chemische Energiespeicherkraftwerke keine ternären Lithium-Ionen-Batterien oder Natrium-Schwefel-Batterien verwenden sollten und von der Verwendung gebrauchter Batterien abgeraten wird“. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass LiFePO4-Batterien aufgrund ihrer relativ stabilen Leistung weiterhin eine bevorzugte Wahl für Energiespeicheranwendungen darstellen.
Um den Sicherheitsbedenken von Batteriespeichersystemen gerecht zu werden, ist eine strenge Überwachung in jeder Phase des thermischen Durchgehens der Batterie erforderlich. Neben internen Faktoren wie Batteriealterung und Defekten beinhaltet der Prozess des thermischen Durchgehens der Batterie auch die mechanische und elektrische Beanspruchung einzelner Zellen, die zu Selbsterhitzung und damit zu Überhitzung (thermischer Missbrauch) führt. Dies führt schließlich zum thermischen Durchgehen einzelner Zellen, wodurch brennbare Gase und Rauch freigesetzt werden, die Batterie entzündet wird und eine Kettenreaktion ausgelöst wird, die zu Bränden oder sogar Explosionen in Energiespeichern führen kann. In den frühen Phasen dieses Prozesses ist eine umfassende, mehrstufige Erkennung auf Systemebene unerlässlich. Darüber hinaus sind die Störfestigkeit, Genauigkeit und Aktualität des Batteriemanagementsystems (BMS) kritische Aspekte, die berücksichtigt werden müssen.
Chinas Energiespeicherindustrie wächst derzeit rasant, doch die dazugehörige Technologie und die Standardsysteme sind noch nicht vollständig ausgereift. Dies ist ein wesentlicher Grund für Sicherheitsprobleme in Energiespeicheranlagen. Künftig wird die beschleunigte Verbesserung der technischen Standards für Energiespeichersysteme und die Gewährleistung einer gesunden und nachhaltigen Entwicklung der Energiespeicherindustrie oberste Priorität haben.
Die Sicherheit von LiFePO4-Batterien in Ökostromprodukten
Im Bereich der Energiespeicherung ist Sicherheit von größter Bedeutung. Die Gewährleistung der Sicherheit von Energiespeichersystemen, wie sie in Energiespeicherstationen eingesetzt werden, ist entscheidend, um Unfälle zu vermeiden und Menschen und Eigentum zu schützen. Green Power ist sich der Bedeutung von Sicherheit bewusst und stellt sie in den Mittelpunkt unserer Produktentwicklung und -implementierung. Unser Engagement für Sicherheit zeigt sich in unserer Wahl von LiFePO4-Batterien, die für ihre außergewöhnliche Sicherheit und Zuverlässigkeit bekannt sind.
Die überlegene Sicherheit von LiFePO4-Batterien
LiFePO4-Batterien (Lithium-Eisenphosphat-Batterien) erfreuen sich in der Energiespeicherbranche aufgrund ihrer überlegenen Sicherheitsmerkmale großer Beliebtheit. Diese Batterien verfügen über eine robuste chemische Struktur, die äußerst widerstandsfähig gegen thermisches Durchgehen ist und sie deutlich sicherer macht als andere Lithium-Ionen-Batteriechemien.
Thermische Stabilität:LiFePO4-Batterien sind für ihre hervorragende thermische Stabilität bekannt. Sie halten hohen Temperaturen stand, ohne dass die Gefahr eines thermischen Durchgehens besteht, was ein entscheidender Faktor zur Vermeidung von Batteriebränden ist. Selbst unter extremen Bedingungen neigen LiFePO4-Batterien weniger zur Überhitzung und behalten ihre strukturelle Integrität deutlich zuverlässiger.
Nicht entflammbarer Elektrolyt: LiFePO4-Batterien verwenden einen nicht brennbaren Elektrolyten, wodurch das Brand- oder Explosionsrisiko im Falle einer Fehlfunktion der Batterie reduziert wird. Diese inhärente Sicherheitsfunktion macht sie zur bevorzugten Wahl für Anwendungen, bei denen Sicherheit oberste Priorität hat.
Hohe Zyklenlebensdauer: LiFePO4-Batterien haben im Vergleich zu anderen Lithium-Ionen-Batterien eine längere Lebensdauer. Diese Langlebigkeit reduziert die Häufigkeit des Batteriewechsels und minimiert das Risiko bei der Handhabung und Entsorgung gebrauchter Batterien.
Beständig gegen Überladung und Tiefentladung:LiFePO4-Batterien sind toleranter gegenüber Überladung und Tiefentladung, was ihr Sicherheitsprofil weiter verbessert. Spannungsspitzen oder extreme Entladebedingungen, die zu thermischer Instabilität führen können, sind seltener.
Geringeres Risiko eines thermischen Durchgehens: Aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung und stabilen Kristallstruktur besteht bei LiFePO4-Batterien ein deutlich geringeres Risiko eines thermischen Durchgehens, das eine Hauptursache für batteriebedingte Brände in Energiespeichersystemen darstellt.
Die Wahl der LiFePO4-Batterien von Green Power
Bei Green Power legen wir bei allen unseren Energiespeicherprodukten größten Wert auf Sicherheit. Wir sind überzeugt, dass Sicherheit bei der Bereitstellung zuverlässiger und nachhaltiger Energielösungen unverzichtbar ist. Deshalb verwenden wir in unseren Energiespeichersystemen ausschließlich LiFePO4-Batteriezellen der Automobilklasse A.
LiFePO4-Zellen der Klasse A für die Automobilindustrie
LiFePO4-Zellen der Automobilklasse A sind die hochwertigsten LiFePO4-Batterien auf dem Markt. Diese Zellen werden strengen Tests und Qualitätskontrollen unterzogen, um ihre Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Deshalb sind diese Zellen die richtige Wahl für Green Power-Produkte:
Strenge Tests: LiFePO4-Zellen in Automobilqualität werden umfangreichen Tests unterzogen, darunter thermische Stabilitätstests, Überlade- und Tiefentladetests sowie Vibrationstests. Diese Tests helfen, potenzielle Sicherheitsprobleme zu identifizieren und sicherzustellen, dass die Zellen den höchsten Sicherheitsstandards entsprechen.
Zuverlässige Leistung: LiFePO4-Zellen der Klasse A zeichnen sich durch ihre konstante und zuverlässige Leistung über ihre gesamte Lebensdauer aus. Sie behalten ihre Kapazität und Sicherheitsmerkmale auch nach jahrelangem Gebrauch und eignen sich daher ideal für die langfristige Energiespeicherung.
Verbesserte Sicherheitsfunktionen:Diese Zellen verfügen über zusätzliche Sicherheitsfunktionen wie integrierten Wärmeschutz, Überstromschutz und Überspannungsschutz. Diese Schutzmaßnahmen verhindern Überhitzung und andere potenzielle Sicherheitsrisiken.
Lange Lebensdauer: LiFePO4-Zellen in Automobilqualität haben im Vergleich zu Standard-LiFePO4-Zellen eine längere Lebensdauer. Das bedeutet, dass mit diesen Zellen ausgestattete Green Power-Energiespeichersysteme eine höhere Haltbarkeit und Zuverlässigkeit bieten.
Zertifizierte Qualität: LiFePO4-Zellen der Klasse A verfügen häufig über Branchenzertifizierungen und entsprechen internationalen Sicherheitsstandards, sodass Benutzer und Installateure beruhigt sein können.
Abschluss
Im sich rasant entwickelnden Bereich der Energiespeicherung bleibt Sicherheit ein vorrangiges Anliegen. Green Power bietet Energiespeicherlösungen, die nicht nur Ihren Energiebedarf decken, sondern auch Sicherheit und Zuverlässigkeit in den Vordergrund stellen. Unsere Auswahl an LiFePO4-Batteriezellen der Automobilklasse A spiegelt unser Engagement für die hochwertigsten und sichersten Energiespeicherprodukte auf dem Markt wider.
Mit LiFePO4-Batterien in unseren Energiespeichersystemen können Sie darauf vertrauen, dass Green Power Ihnen eine sichere und nachhaltige Energielösung bietet, die höchsten Sicherheitsstandards entspricht. Wir sind bestrebt, unsere Produkte und Technologien kontinuierlich zu verbessern, um die Sicherheit und Zufriedenheit unserer Kunden zu gewährleisten. Bei Fragen oder für Unterstützung zu Energiespeicherlösungen wenden Sie sich bitte an die Experten von Green Power. Wir unterstützen Sie auf Ihrem Weg in eine grünere und sicherere Energiezukunft.
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Beitragszeit: 07.09.2023
