FIRE-SCAN für Li-Ionen-Akkus
Brandfrüherkennung in Lager- und Montagehallen
Automatische Alarmauslösung bei Überschreitung kritischer Temperaturschwellen
Segmentierung von Bildbereichen zur Alarmierung
Dokumentation von Alarmsituationen zur Analyse von Brandentstehungsursachen
Lokalisierung von Wärmequellen, auch in verstaubter oder rauchbelasteter Umgebung, zur Vermeidung thermischen Durchgehens
Auslegung für Dauerbetrieb 24 h / 7
Übertragung der Thermografiebilder von der Kamera in einen zentralen Schaltraum
Ein- oder Mehrkamerasystem möglich
Batterien spielen in vielen Bereichen des modernen Lebens eine wichtige Rolle. Mit Einführung der Lithium-Ionen-Akkus zu Beginn der 1990er Jahre ist die mobile Energieversorgung deutlich effizienter geworden und die Technologie hat sich in vielen Bereichen durchgesetzt. Heute sind verschiedene Zellchemien verfügbar (z.B. Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid oder Lithium-Eisenphosphat), die je nach Anforderungen an Energiedichte, Sicherheit und Zyklenfestigkeit bzw. Lebensdauer der Batterie eingesetzt werden.
Insbesondere die Elektromobilität und die Speicherung volatiler Energie aus Wind und Sonne sorgen für einen immensen Nachfrageanstieg bei leistungsfähigen Akkus. Hersteller von Elektrofahrzeugen sowie Produzenten von Hochleistungs-Akkus und Hochvoltbatterien für den Einsatz in Elektroautos, Elektrobussen, E-Rollern, E-Bikes und E-Scootern oder in Großspeichern profitieren von diesem Trend.
Die Herstellung und Lagerung der Energiespeicher birgt jedoch einige Risiken. Vor allem jene Akkus, die auf Lithium-Ionen basieren, unterliegen der Gefahr des thermischen Durchgehens (thermal runaway) und geraten bei Überhitzung schnell in Brand. Dabei werden Gase freigesetzt, die für den Menschen hochgefährlich sind. Die zuverlässige und genaue Messung von Temperaturen mittels Thermografie werden Überhitzungen erkannt und die betroffenen Bauteile können rechtzeitig ausgesondert werden.
Was ist ein „thermal runaway“ und warum ist das Durchgehen so gefährlich?
Als „thermal runaway“ wird ein Prozess beschrieben, der durch eine steigende Temperatur beschleunigt wird und dabei Energie freisetzt, welche die Temperatur weiter erhöht. (Wikipedia)
Bei Batterien können Produktionsfehler, falsche Lagerung oder mechanische Beschädigung dazu führen, dass eine Batteriezelle überhitzt. Die entstehende Wärme kann die Nachbarzellen „anstecken“ und so eine Kettenreaktion auslösen. Da Batterien in der Regel versiegelt sind, führt die Überhitzung sowie das Freisetzen von Gasen zu einer Druckerhöhung in der Zelle und letztendlich zu einer Explosion. Wird die irreguläre Erwärmung frühzeitig festgestellt, kann das Durchgehen der Batterie und damit das Entstehen größerer Schäden verhindert werden.
Als Antwort auf ein solches Gefahrenszenario bietet InfraTec mit der Thermografie-Automationslösung FIRE-SCAN eine Möglichkeit, Montage- und Lagerhallen vollständig automatisch zu überwachen und Brandgefahren frühzeitig zu erkennen. Das System, bestehend aus einer Hochleistungs-Wärmebildkamera und der dazugehörigen Software, überwacht eigenständig die Temperaturentwicklung an den Arbeits- und Lagerplätzen 24 Stunden am Tag und lokalisiert zuverlässig Wärmequellen, bevor es zu einem thermischen Durchgehen kommt. Bei Überschreitung von kritischen Temperaturschwellwerten, auch in Teilbereichen des Wärmebildes, löst FIRE-SCAN einen automatischen Alarm aus und ermöglicht ein schnelles Einschreiten zur Verhinderung eines Brandes.
Vorteile des FIRE-SCAN-Thermografiesystems
Großformatiger Detektor mit höchster geometrischer und thermischer Auflösung
Analyse schneller Temperaturänderungen im Vollbildformat
Standardschnittstelle für unkomplizierte Einbindung in bestehende Prozessumgebung
Kamerabetrieb unter rauen Umgebungsbedingungen
Robuste Metallgehäuse verschiedener Schutzklassen für unterschiedlichste Umgebungsbedingungen
Batterie ist nicht gleich Batterie – Die optimale FIRE-SCAN-Lösung
Für Lithium-Ionen-Batterien werden viele Zellchemien eingesetzt. Die gebräuchlichsten sind Lithium-Nickel-Mangan-Cobalt-Oxid (Li-NMC) und Lithium-Eisenphosphat (LiFePO4, LFP).
Li-NMC-Akkus zeigen bei einem Defekt ein typisches Thermal Runaway-Verhalten, d.h. innerhalb weniger Minuten kann es bereits zu einem Brand kommen. Bei den NMC-Akkus ist es deshalb wichtig, dass auch kleine Hotspots schnell und zuverlässig erkannt werden. Voraussetzung dafür sind eine hohe geometrische Auflösung sowie eine gute thermische Auflösung (NETD) der IR-Kamera.
LFP-Akkus erhitzen sich bei Defekten hingegen langsam und kontinuierlich, teilweise unter Ausgasung. Hier ist es entscheidend, gefährliche Trends zu erkennen, auch wenn die absolute Temperatur nicht kritisch scheint.
InfraTec bietet für beide Herausforderungen die passenden Thermografiekameras. Unsere Applikationsingenieure unterstützen Sie dabei, die optimale Lösung für Ihre Messaufgabe auszuwählen.
Online-Events on demand: Brandschutz-Lösungen
Thermografiesysteme zur Brandfrüherkennung
Thermographic Warehouse Monitoring for Fire Prevention
Thermografie in der Brandfrüherkennung: Herausforderungen, wichtige Parameter und deren Einfluss
FIRE-SCAN für die thermografische Lagerüberwachung
FIRE-SCAN für die Überwachung von Lithium-Ionen-Batterien
Hochauflösende Infrarotkameras mit Schwenk-/Neigeköpfen
Spezielle Infrarotkameras für die stationäre Installation
Thermografie für die industrielle Automation
Effiziente Qualitätskontrolle durch schnelle, berührungslose Temperaturmessung während der laufenden Produktion
Flexible Systemlösungen von modularen Komponenten bis hin zu vollständig kundenspezifischen schlüsselfertigen Anlagen
Integrierte Software für die automatisierte Auswertung, Dokumentation und Auslösung von Folgeprozessen
Alarmgenerierung
Automatische Alarmauslösung bei Überschreitung kritischer Temperaturschwellen
Mehrstufige Alarmierung mit frei einstellbaren Warn- und Alarmschwellen
Auswahl von Teilbereichen (Sektoren) innerhalb des Wärmebildes
Auswertung des langfristigen Temperaturtrends mit einstellbarer Zeitbasis
Dokumentation von Alarmsituationen zur Analyse von Brandentstehungsursachen
Vielfältige Ausführungsvarianten durch Baukastensystem
Kundenspezifisches Systemkonzept
Auslegung für Dauerbetrieb 24/7
Übertragung der Thermografiebilder von der Kamera in einen zentralen Schaltraum
Flexible Verkabelungstechnologie (Kupfer oder LWL)
Unterbrechungsfreie Stromversorgung*
Systemwartung am PC im Schaltschrank (Fernwartung*)
Leistungsfähige Software
Kontinuierliche Darstellung der aktuellen Thermografiebilder aller Sektoren (Mosaik-Übersicht)
Gleichzeitige Anzeige von Thermografie- und Farb-Video-Livebild*
Anzeige von Kamera- und Systemstatus
Überlagerung der Livebilder von Thermografie- und Videokamera
Aufzeichnung der Maximal-, Minimal- und Durchschnittstemperatur jedes Sektors
Ein- oder Mehrkamerasystem möglich
Grafische Darstellung der Temperatur-Zeit-Verläufe aller Sektoren
Protokollierung des Betriebsablaufes
Archivierung von Bilddaten
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Nicht selten sind Aufgabenstellungen mit besonderen Anforderungen verknüpft. Besprechen Sie gemeinsam mit unseren Spezialisten Ihre konkrete Anwendung, erhalten Sie weiterführende technische Informationen oder lernen Sie unsere Zusatzdienstleistungen kennen.
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Ungekühlte FPA-Mikrobolometer-Detektoren
Hohe Ortsauflösung und thermische Empfindlichkeit
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