Explodierende Akkus

Gefahr im Energiespeicher

Lithium-Ionen-Akkus, wie man sie in zahlreichen elektrischen Geräten, aber auch in E-Bikes, E-Autos und E-Bussen findet, haben zwar eine deutlich höhere Energiedichte als Blei-Akkus und auch eine längere Lebensdauer, allerdings ist ihr Betrieb wesentlich aufwändiger und auch gefährlicher. Eine Bleibatterie kann wohl kaum einmal Feuer fangen oder gar explodieren. Von Li-Ionen-Speichersystemen ist das allerdings bekannt. Als das leichteste Metall überhaupt reagiert es intensiv und sehr schnell mit Sauerstoff – das heißt es fängt Feuer. Überhitzte Lithium-Ionen-Akkus sind denn auch eine relevante Ursache für Brände geworden. Dummerweise kündigt sich ein solches Brandereignis – Fachausdruck: thermisches Durchgehen – in der Regel nicht klar an. Gleichwohl gibt es einige Anzeichen, die zur Vorsicht mahnen: Etwa wenn sich der Akku nach dem Aufladen schnell wieder entleert, sich stark beim Ladevorgang erhitzt und/oder sich aufwölbt. In diesen Fällen sollte der Akku sofort ausgetauscht und im Elektrofachhandel entsorgt werden. Allerdings soll es auch vorkommen, dass brandneue Akkus Feuer fangen, wohl aufgrund eines Produktionsfehlers. Samsung musste 2016 Zehntausende Galaxy Handys nach zahlreichen Akku-Explosionen zurückrufen. Ursache für solche Brände ist ein Kurzschluss im Akku. Der entsteht, wenn die Elektroden in der Zellen-Matrix nicht mehr richtig voneinander isoliert sind und ein unkontrollierter elektrischer Strom fließt. Es kommt zur Überhitzung. Und die wiederum setzt eine mehrere hundert Grad heiße Kettenreaktion von einer Lithium-Ionen-Zelle zur benachbarten in Gang. Dazu muss man wissen, dass ein Li-Ionen-Akku aus mehreren kleinen Batteriezellen besteht. In diesen befinden sich in dünnen Schichten gewickelt der Pluspol und der Minuspol, getrennt durch den sogenannten Separator. Wird der beschädigt, zum Beispiel durch einen Aufprall, kann es zu Dendritenwachstum (astartige Auswüchse) zwischen den Polen kommen, wodurch der Kurzschluss zünden kann. Akku-Brände lassen sich nicht so effizient mit Wasser löschen. Kaum sind die Flammen erstickt, züngeln sie schlagartig wieder empor. Erst wenn die letzte Lithium-Zelle zerstört ist, erlischt das Feuer. Im Internet (z. B. Youtube) findet man zahlreiche Filme von brennenden E-Autos und sogar Bussen (z. B. Busdepot in Stuttgart), die plötzlich Feuer fingen und restlos ausbrannten. Nicht auszudenken, was passiert wäre, hätten Menschen darin gesessen! Falsch entsorgte Li-Ionen-Akkus im Hausmüll explodieren überdies fast täglich in Müll-Recycling-Anlagen bei Entsorgungsunternehmen. Um die Wahrscheinlichkeit für eine Akku-Explosion gering zu halten, sollte man ihn keinen Temperatur-Extremen aussetzen. Das Handy in der Sonne liegen lassen, ist ebenso wenig eine gute Idee, wie einen Akku bei Minusgraden in der Garage zu lagern. Beides könnte die gefürchtete Dendritenbildung anregen. Akkus mögen Zimmertemperatur.

Quellen: www.elektrotechnik.vogel.de; www.swr.de