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Video Der Woche: Explosives Filmmaterial: Überhitzte Lithiumionen-Akkus

Explodierender Lithium-AkkuLaden...
© Finegan, D.P. et al., Nature Communications 6, Art. 6924, 2015
Explosives Filmmaterial: Überhitzte Lithiumionen-Akkus

Spätestens vor 10 Jahren ahnten selbst technisch ganz unbedarfte Anwender, dass die Lithium-Ionen-Akkus in ihren Notebooks womöglich nicht völlig harmlos sind: Nicht zum ersten Mal, aber in größtem Stil riefen die Computerhersteller Apple und Dell Millionen zuvor verkaufter Geräte zurück, weil deren Energieversorgungspakete heißlaufen und hochgehen konnten. Nur, was genau passiert eigentlich, wenn ein Li-Ionen-Akku spektakulär abraucht? Paul Shearing und seine Kollegen zeigen es uns nun im Detail: Sie beobachteten überhitzende Akkus bis zum vorhersehbaren explosiven Ende per Hochgeschwindigkeitsfilm und im Wärmebild.

Die Aufnahmen gelangen recht spektakulär: Mal spuckte ein überhitzter Akku heiße Gasjets und geschmolzene Innereien aus einem Ende – etwa Kupfer, das erst bei 1085 Grad Celsius schmilzt –, mal platzte auch die ganze Hülle explosiv ab. Dies mag im Ernstfall den Effekt durch Sauerstoff verschärfen, der die Verbrennungsreaktion im Inneren kurzzeitig anfeuern dürfte, ahnen die filmenden Forscher-Feuerwerker.

Moderen Lihiumionen-Akkus stecken heute in vielen elektronischen Geräten: Sie sind klein und anderen günstigen bezahlbaren Akkutechniken unter anderem wegen der enormen Energiedichte überlegen, zudem zeigen sie kaum Memory-Effekte. Wegen der Gefahr des "thermischen Durchgehens" sind allerdings allerlei Sicherheitsvorkehrungen nötig: Man veränderte etwa die Fertigungstechniken, die Elektrolytzusammensetzung und die separierenden Zellmembranen in den Akkus, so dass die derzeit verwendeten Lithiumionentypen deutlich sicherer sind als vor einem Jahrzehnt. Bei grob fahrlässiger Behandlung können auch diese für nichts garantieren: Die im Test verwendeten Akkus waren "handelsübliche Modelle", so die Forscher.

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