Crowcon - Gas aufspüren und Leben retten
Suche

Batterien und andere Stromspeicher

Einführung

Das Pariser Abkommen über den Klimawandel verpflichtet die Staaten, ihre Treibhausgasemissionen und ihre Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern, was sie dazu veranlasst, in erneuerbare Energien wie Sonne und Wind zu investieren und diese zu nutzen. Allerdings scheint die Sonne nicht immer, und es ist nicht immer windig - oder es kann sehr sonnig oder windig sein, was zu einer Überversorgung des Netzes führt. Um sicherzustellen, dass die erneuerbaren Energien optimal genutzt werden, wird die überschüssige Energie, die sie erzeugen (d. h. die zu diesem Zeitpunkt nicht für das Netz benötigt wird), in lokalen Speicheranlagen in Form von großen Batterien gespeichert. Diese geben die Energie zu einem späteren Zeitpunkt frei - wenn das Netz mehr Strom benötigt oder wenn weniger Sonne oder Wind vorhanden sind, z. B. in bewölkten Nächten oder an ruhigen, trüben Tagen. Diese Batterien können jedoch nur für einige Stunden (zwischen 1 und 12) Energie abgeben, so dass ihr Einsatz auf den kurzfristigen Bedarf an Energie beschränkt ist.

Batterien sind ein wirksames Mittel zur Verringerung von Stromausfällen, da sie auch überschüssige Energie aus dem herkömmlichen Netz speichern können. Die in den Batterien gespeicherte Energie kann immer dann freigesetzt werden, wenn eine große Menge an Strom benötigt wird, z. B. bei einem Stromausfall in einem Rechenzentrum, um Datenverluste zu verhindern, oder als Reservestromversorgung für ein Krankenhaus oder eine militärische Anwendung, um die Kontinuität lebenswichtiger Dienste zu gewährleisten. Großbatterien können auch eingesetzt werden, um kurzfristige Bedarfslücken im Netz zu schließen. Diese Batteriezusammensetzungen können auch in kleineren Größen für den Antrieb von Elektroautos verwendet werden und können weiter verkleinert werden, um kommerzielle Produkte wie Telefone, Tablets, Laptops, Lautsprecher und - natürlich - persönliche Gasdetektoren zu betreiben.

Die Batterietechnologien können in vier Hauptkategorien unterteilt werden:

Chemikalien - z. B. Ammoniak, Wasserstoff, Methanol und synthetischer Kraftstoff

Elektrochemisch - Bleisäure, Lithium-Ionen, Na-Cd, Na-Ionen

Elektrisch - Superkondensatoren, supraleitende Magnetspeicher

Mechanisch - Druckluft, gepumptes Wasser, Schwerkraft

Anwendungen

Batteriespeicher
Transport
Schweißen

Gasgefahren in Batterien und anderen Energiespeichern

Gefahren

Typische Prozesse und damit verbundene Probleme bei der Gaserkennung

Brände von Li-Ionen-Batterien

Ein großes Problem ergibt sich, wenn statische Elektrizität oder ein fehlerhaftes Ladegerät die Schutzschaltung der Batterie zerstört hat. Eine solche Beschädigung kann dazu führen, dass die Halbleiterschalter dauerhaft in die EIN-Position geschaltet werden, ohne dass der Benutzer dies bemerkt. Eine Batterie mit einer defekten Schutzschaltung kann zwar normal funktionieren, bietet aber keinen Schutz vor Kurzschlüssen.

An diesem Punkt kann ein Gasdetektionssystem feststellen, ob ein Fehler vorliegt, und kann in einer Rückkopplungsschleife eingesetzt werden, um den Strom abzuschalten, den Raum abzudichten und ein Inertgas (z. B. Stickstoff) in den Bereich zu leiten, um einen Brand oder eine Explosion zu verhindern.

Austritt von giftigen Gasen vor dem thermischen Durchgehen

Das thermische Durchgehen von Lithium-Metall- und Lithium-Ionen-Zellen hat zahlreiche Brände verursacht. Studien haben ergeben, dass die Brände durch die entflammbaren Gase ausgelöst werden, die während des thermischen Durchgehens aus den Batterien austreten.

Der Elektrolyt in einer Lithium-Ionen-Batterie ist entflammbar und enthält im Allgemeinen Lithiumhexafluorphosphat (LiPF6) oder andere fluorhaltige Li-Salze. Im Falle einer Überhitzung verdampft der Elektrolyt und wird schließlich aus den Batteriezellen ausgestoßen. Forscher haben festgestellt, dass handelsübliche Lithium-Ionen-Batterien bei einem Brand beträchtliche Mengen an Fluorwasserstoff (HF) freisetzen können und dass die Emissionsraten je nach Batterietyp und Ladezustand (SOC) variieren. Fluorwasserstoff kann die Haut durchdringen und tiefes Hautgewebe und sogar Knochen und Blut angreifen. Selbst bei minimaler Exposition können Schmerzen und Symptome erst nach mehreren Stunden auftreten, wenn die Schäden bereits extrem sind.

Wasserstoff und Explosionsgefahr

Da Wasserstoff-Brennstoffzellen als Alternative zu fossilen Brennstoffen immer beliebter werden, ist es wichtig, sich der Gefahren von Wasserstoff bewusst zu sein. Wie alle Brennstoffe ist auch Wasserstoff leicht entflammbar, und wenn er ausläuft, besteht echte Brandgefahr.

Herkömmliche Blei-Säure-Batterien erzeugen beim Aufladen Wasserstoff. Diese Batterien werden in der Regel gemeinsam geladen, manchmal im selben Raum oder Bereich, was zu einem Explosionsrisiko führen kann, insbesondere wenn der Raum nicht richtig belüftet ist.

Bei den meisten Wasserstoffanwendungen können aus Sicherheitsgründen keine Geruchsstoffe verwendet werden, da sich Wasserstoff schneller verflüchtigt als Geruchsstoffe. Für Wasserstofftankstellen gelten Sicherheitsnormen, die für alle Mitarbeiter eine angemessene Schutzausrüstung vorschreiben. Dazu gehören Personendetektoren, die sowohl den Wasserstoffgehalt in ppm als auch den %LEL-Wert erkennen können. Die Standardalarmstufen sind auf 20 % und 40 % UEG (4 % des Volumens) eingestellt, aber bei manchen Anwendungen kann ein benutzerdefinierter PPM-Bereich und eine benutzerdefinierte Alarmstufe erforderlich sein, um Wasserstoffansammlungen schnell zu erkennen.

Produkte für Batterie- und andere Stromspeicher

Tragbare Monitore
Gasman

Ein kompaktes und vollständig robustes Einzelgasmessgerät für die härtesten Industrieumgebungen.

Mehr erfahren
Gas-Pro

Ein Multigasdetektor mit Unterstützung für 5 Gase sowie einem speziellen Modus zur Überprüfung vor dem Eintritt und einer optionalen Pumpenfunktion.

Mehr erfahren
T4x

Für Zone 0 zugelassene Personenschutzlösung zur Erkennung der vier häufigsten Gasgefahren. Ausschließlich mit langlebigen O2 und MPS Sensor-Technologien.

Mehr erfahren
Tetra 3

Kompakter, robuster und einfach zu bedienender Detektor auf Diffusionsbasis.

Mehr erfahren
T4

Das Standard-4-Gas-Gerät - jetzt mit zusätzlichen Sensortechnologien.

Mehr erfahren
Feste Monitore
Xgard

Fester Multigasdetektor.

Mehr erfahren
Xgard Bright

Adressierbares stationäres Gaswarngerät mit Bildschirm. Jetzt mit MPS-Technologie erhältlich.

Mehr erfahren
XgardIQ

Sil2-zertifizierter, vielseitiger und senderkompatibler ortsfester Melder, erhältlich mit Alarm- und Störungsrelais.

Mehr erfahren
Schalttafeln
Vortex

Unser flexibelstes Gasreglerpaket.

Mehr erfahren
Adressierbare Steuerungen

Lokale, nicht-intrusive Bedienung und Anzeige mit gleichzeitiger Live-Anzeige der Messwerte und Alarmfunktionen über ein LCD-Farbdisplay.

Mehr erfahren
Gasmaster

Kompakte, vielseitige und leistungsstarke Gaswarnzentrale.

Mehr erfahren

Einblicke in die Industrie

FALLSTUDIE
NMP-Nachweis in China

Crowcon hat erfolgreich ein NMP (N-Methyl-2-Pyrrolidon)-Dampfdetektionssystem in einer chinesischen Lithium-Ionen-Produktionsanlage installiert, bei dem feste Xgard-Köpfe und ein Gasmaster Steuerung.

Mehr lesen
BLOG
Überblick über die Industrie: Batterieleistung

Batterien sind ein wirksames Mittel zur Verringerung von Stromausfällen, da sie auch überschüssige Energie aus dem herkömmlichen Netz speichern können. Die in den Batterien gespeicherte Energie kann immer dann abgerufen werden, wenn eine große Menge an Strom benötigt wird. 

Mehr lesen
WEISSBUCH
Batteriespeicherung: Schutz von Menschen und Anlagen

Energiespeichersysteme sind unerlässlich, um die weltweiten Bemühungen um alternative Energiequellen wie Sonnen- und Windenergie zu unterstützen und unsere Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern.

Jetzt lesen