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Freitag, 17 September 2021 11:59

Lithium-Ionen-Akkus: Artgerechte Haltung

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Geschätzte Lesezeit: 2 - 4 Minuten
Bild 1: Ladegeräte und Akkus verbrannt, schon eine in Brand geratene Zelle entzündet schnell die Umgebung. Bild 1: Ladegeräte und Akkus verbrannt, schon eine in Brand geratene Zelle entzündet schnell die Umgebung.

Ob Smartphone, Notebook oder gar E-Auto: viele mobile Geräte werden mit Lithium-Akkus betrieben. Doch lediglich der Transport dieser Akkus ist gesetzlich geregelt. Darüber hinaus gelten für Umgang bzw. Lagerung die vom Hersteller empfohlenen Hinweise.

Beim Lithium-Ionen-Akku sind brennbare Bestandteile und Brandförderer sozusagen gemeinsam in einem „Tank“ – der Akkuzelle – verbaut. Plus und Minuspol werden nur durch hauchdünne Separatoren voneinander getrennt, was dem Keim der Brandgefahr entspricht. Je dünner die Separatoren ausfallen, umso platzsparender kann das Gehäuse sein und je höher die Kapazität der Zelle. Die Leitfähigkeit stellt ein Elektrolyt sicher, das aufgrund der reaktiven Lithium-Anteile völlig wasserfrei sein muss, dadurch aber aus leicht entzündbaren Chemikalien besteht. Die Schadensursachenforschung hat für viele marktüblichen Energiespeicher gezeigt, dass die hauchdünnen Separatoren sehr fragil sind und ein Durchstoßen unweigerlich zum Kurzschluss mit starker Erhitzung bis zum Brand führen kann. Solche Kurzschlüsse können auch durch mechanische Schäden durch Sturz oder Vibration etc. entstehen. Dabei können durchaus Stunden oder Tage bis zum thermischen Durchgehen verstreichen, es kann also lange nach einem harten Aufprall noch zum Brand kommen (Bild 1). Brennt der Akku dann mit Luftzufuhr, gilt als Daumenregel: die freiwerdende thermische Energie der Akkumaterialien ist etwa 10-mal so hoch wie die elektrische Kapazität des Akkus. Zur Gefahrenprävention kann sich damit für jeden Lithium-Ionen-Akku ein „Brennwert“ berechnen lassen, der sich zur Verdeutlichung in eine gewisse Menge an Benzin umrechnen lässt und so recht anschaulich die harmlose Erscheinung dieser Energiespeicher widerlegt.

Akkupflege beim Laden

Um einen möglichst störungsfreien Betrieb bei hoher Sicherheit zu gewährleisten, gilt es einige einfache Regeln zu beachten): Beschädigte Akkus sollten nicht aufgeladen werden, das gilt auch für Akkus, die „nur“ abgestürzt sind und äußerlich unbeschädigt erscheinen. Niemals dürfen Akkus unter etwa 10 °C und über ca. 40 °C aufgeladen werden, da es dabei zu inneren Schäden kommen kann. Gleiches gilt für kalte und heiße Akkus beim Betrieb, auch hier ist das genannte Temperaturfenster möglichst einzuhalten. Beim Laden darf ausschließlich das vorgesehene Ladegerät verwendet werden. Sonst kann es schnell zur Überladung des Akkus oder einzelner Zellen kommen, da das sogenannte Balancing des Batteriemanagementsystems (BMS) sonst nicht funktioniert, das alle Akkuzellen auf gleichen Ladezustand bringt.

Fehlertolerantes Laden

Auf den ersten Blick ist ein Akkubrand bei Markenware scheinbar eher die Ausnahme, da jedoch immer mehr Akkus im Einsatz sind, steigt auch die Zahl der durch Lithium-Akkus verursachten Brände. Da Fehler unsichtbar sein können, lassen sich Brände nicht zu 100 % vermeiden, aber gegen die Folgeschäden gibt es gute Lösungen: Die einfachste Methode ist das Laden in feuerfester Umgebung mit Sicherheitsabständen, was ohne weiteres in der betrieblichen Praxis kaum umsetzbar ist. Für den Hobby-Bereich gibt es flammenhemmende Beutel für z.B. Handyakkus oder den Modellbau, aber diese stoßen schnell an ihre Grenzen und sind im Profi-Einsatz nicht verlässlich genug. Für eine professionelle Ladetätigkeit sind dagegen spezielle Ladeschränke die erste Wahl. Da gibt es je nach Bedarf unterschiedliche Varianten. Die feuersicheren Ladeschränke mit eingebauten Steckdosen sind ideal für Firmen die z.B. geladene Akkus bei der Pedelec-Produktion vor Ort am Arbeitsplatz vorhalten müssen (Bild 2).

Bild 2: Akku-Sicherheitsschrank zum Laden und Lagern von Lithium-Ionen-Akkus direkt am ArbeitsplatzBild 2: Akku-Sicherheitsschrank zum Laden und Lagern von Lithium-Ionen-Akkus direkt am Arbeitsplatz

Bild 3: Kompakte Akku-Ladeschränke für Werkzeug- und sonstige Kleinakkus mit Alarmierung im BrandfallBild 3: Kompakte Akku-Ladeschränke für Werkzeug- und sonstige Kleinakkus mit Alarmierung im Brandfall

Kleinere Ladeschränke mit abgestuftem Sicherheitskonzept sind ideal für kleinere Akkumengen bspw. für Werkzeuge oder im Pedelec-Verleih. Die Bandbreite reicht vom einfachen Modell mit Rauchmelder und Stromlosschaltung im Brandfall durch Hitzeentwicklung bis hin zu Ausführungen mit Fernalarmierung per Mobilfunk (Bild 3). So ist auch ohne Mitarbeiter vor Ort eine ständige Überwachung gewährleistet, ein deutlicher Sicherheitsgewinn der sich oft auch in einer Minderung der Versicherungsprämie widerspiegelt.

 

Über Cemo

Als Hersteller von GFK-Produkten und Komplettanbieter von Problemlösungen in den Bereichen Lagern, Verteilen und sicher Handhaben bietet Cemo große Produktpaletten für viele Branchen. Weitere Dienstleistungen, wie beispielsweise Beratungen ergänzen das praxisbezogene Portfolio.

Der Pionier auf dem Gebiet der modernen Transport- und Lagerbehältertechnik und Deutschlands Marktführer von gesetzeskonformen Komplettsystemen für Eigenverbrauchstankstellen und sicheren Lithium-Akku-Ladeschränken bietet daneben auch professionelle Lösungen zur Lagerung von wassergefährdenden Stoffen. Ein weiteres Standbein des Unternehmens sind Heizöltanks mit 72-Stunden-Lieferservice zum Kunden, Winterdienstequipment wie Streugutbehälter und Streuwagen sowie traditionelle Transport- und Lagerbehälter für Bau- und Landwirtschaft.

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