Sicherheits-Feature für Akkus

Selbstauslösender Feuerlöscher wird in Lithium-Ionen-Batterien integriert

17.01.17 | Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Erreicht der jeweilig verbaute Akku eine zu hohe Temperatur, wird der Löschprozess ausgelöst. Die Kunststoffummantelung schmilzt und das „Triphenylphosphat“ wird freigesetzt. Dem Forscher-Team zufolge wird der Schmelzpunkt bei ungefähr 160 Grad Celsius erreicht. Die Reaktionszeit in den bisherigen Testläufen hat zudem ebenfalls überzeugt. Gerade einmal vier Zehntel-Sekunden vergingen zwischen dem Auslösen und der Beendigung des Löschvorgangs.
Erreicht der jeweilig verbaute Akku eine zu hohe Temperatur, wird der Löschprozess ausgelöst. Die Kunststoffummantelung schmilzt und das „Triphenylphosphat“ wird freigesetzt. Dem Forscher-Team zufolge wird der Schmelzpunkt bei ungefähr 160 Grad Celsius erreicht. Die Reaktionszeit in den bisherigen Testläufen hat zudem ebenfalls überzeugt. Gerade einmal vier Zehntel-Sekunden vergingen zwischen dem Auslösen und der Beendigung des Löschvorgangs. (Bild: Yi Cui, Stanford Education / CC0)

Diverse Akku-Brände haben branchenübergreifend Verbesserungsbedarf aufgezeigt. Die einstweilige Lösung haben nun Forscher der Stanford-Universität gefunden. Sie integrierten in die Akkus ein sich selbst freisetzendes Feuerschutzmittel.

In einer Kunststoffhülle verschlossen, integrierten die Wissenschaftler in den Separator das Flammenschutzmittel Triphenylphosphat. Grundsätzlich werden mit dem Separator nur die beiden Elektroden voneinander abgegrenzt. Was zunächst relativ banal klingt, könnte der nächste entscheidende Schritt hin zu mehr Sicherheit in der Akku-Technologie bedeuten.

Erreicht der jeweilig verbaute Akku eine zu hohe Temperatur, wird der Prozess ausgelöst. Dem Forscher-Team zufolge wird der Schmelzpunkt bei ungefähr 160 Grad Celsius erreicht. Die Kunststoffummanetlung schmilzt und das Triphenylphosphat wird freigesetzt.

Die Reaktionszeit in den bisherigen Testläufen hat zudem ebenfalls überzeugt. Gerade einmal vier Zehntel-Sekunden vergingen zwischen dem Auslösen und der Beendigung des Löschvorgangs. Als vollkommen ausreichend wird dieses Sicherheits-Feature jedoch noch nicht angesehen.

Das neunköpfige Wissenschaftler-Team arbeitet deshalb bereits an der Entwicklung von nichtentflammbaren Akkus. Erste Versuche, das Brandschutzmittel direkt in dem Elektrolyt zu platzieren, wurden wieder verworfen. Zwar war die Funktionsfähigkeit gegeben, der Einbau wirkte sich jedoch im großen Umfang negativ auf die Speicherleistung aus.

Erfolgreicher verlief die Entwicklung eines Frühwarnsystems. Dieses hatten das Team um Materialforscher Yi Cui schon vor mehreren Jahren entwickelt. Ein Kupferdraht, mit einer Stärke von nur wenigen Nanometern, wurde in den Akku integriert. Die Aufgabe des Drahtes besteht darin, die Gefahr eines Kurzschlusses zu identifizieren.

Dass die Akku-Brandgefahr auch in der Öffentlichkeit aufgegriffen und diskutiert wird, liegt hauptsächlich an zwei prominenten Vorfällen. Im Jahr 2013 verhalf der amerikanische Elektrofahrzeug-Pionier Tesla der Akku-Brand-Thematik ungewollt zu einem ersten vorläufigen Höhepunkt. Bei mehreren Fahrzeugen hatten sich die Batterien entzündet, bevor schlussendlich die gesamten Fahrzeuge ausbrannten.

Die Vorfälle sind zwar relativ selten, jedoch halten sie bis zum gegenwärtigen Zeitpunkt an. Tesla selbst sprach von isolierten Ereignissen. Unabhängige Experten vermuteten jedoch zumindest bei einigen Vorfällen eine Überreizung der Batterie zugunsten einer größeren Reichweite.

Der zweite medienwirksame Vorfall, der auf Akku-Brände zurückzuführen ist, ereilte im Jahr 2016 diesmal die Smartphone-Branche. Genauer gesagt traf es den südkoreanischen Hersteller Samsung, dessen Modell Galaxy Note 7 mehrmals ausgebrannt beziehungsweise sogar explodiert war. Auch hier war der Auslöser nach längerer Ursachenforschung in den verbauten Akkus gefunden worden.

Damit die Handybatterie nicht explodiert – Trockenakku für mehr Sicherheit

Lithium-Ionen-Akku

Damit die Handybatterie nicht explodiert – Trockenakku für mehr Sicherheit

11.08.16 - Forschende der ETH Zürich entwickelten einen Lithium-Ionen-Akku, der ausschließlich aus festem Material besteht – er enthält weder Flüssigkeiten noch Gele. Selbst bei sehr hohen Temperaturen kann er sich nicht entzünden. Die neuen Akkus haben somit einen Sicherheitsvorteil gegenüber herkömmlichen Batterien, und sie ermöglichen ganz neue Formen des Batteriedesigns. lesen

Brennender Tesla S droht E-Antrieb in Verruf zu bringen

„Teslas Alptraum“

Brennender Tesla S droht E-Antrieb in Verruf zu bringen

07.10.13 - Der heftige Brand einer Elektro-Limousine von Tesla hat Zweifel an der Sicherheit der Lithium-Ionen-Akkutechnik ausgelöst. Sprecher europäischer Hersteller sehen den Elektroantrieb von Autos aber nicht grundsätzlich gefährdet. lesen

Offizieller Rückruf für Samsungs Note 7 in den USA

Deutlich mehr Zwischenfälle

Offizieller Rückruf für Samsungs Note 7 in den USA

16.09.16 - Die Probleme von Samsung mit seinem Top-Smartphone Galaxy Note 7 nehmen größere Ausmaße an. In den USA gibt es einen offiziellen Rückruf gemeinsam mit der Verbraucherschutzbehörde. Dabei wurden auch neue Zahlen veröffentlicht. lesen

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

copyright

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 44463494 / Akkusicherheit)