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Lithium-Ionen-Akkus Fraunhofer-Batterieallianz warnt vor Billigakkus

Redakteur: Franz Graser

Der Brand in einem E-Bike-Shop Anfang Februar in Hannover, der auch ein Parkhaus in Mitleidenschaft zog, hat die Frage nach der Sicherheit von Lithium-Ionen-Akkupacks aufgeworfen. Sophie Weixler, Geschäftsstellenleiterin der Fraunhofer-Allianz Batterien, gibt Tipps für den richtigen Umgang mit den Akkus.

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Billig hergestellte Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkupacks bergen Risiken. Eine wichtige Vorsichtsmaßnahme ist es, Tiefenentladungen zu vermeiden. Solche tiefenentladenen Akkus sollten nicht wieder aufgeladen werden.
Billig hergestellte Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer-Akkupacks bergen Risiken. Eine wichtige Vorsichtsmaßnahme ist es, Tiefenentladungen zu vermeiden. Solche tiefenentladenen Akkus sollten nicht wieder aufgeladen werden.
(Bild: gemeinfrei / CC0 )

Was sind aus Ihrer Sicht die wichtigsten Fehler, die bei Herstellung und Lagerung von Akkus gemacht werden ?

Unsere Erfahrungen zeigen, dass die Akkus und Akkupacks namhafter Hersteller zumeist ausgereifter und sicherer sind als No-Name-Akkus, welche besonders günstig in der Anschaffung sind. Die entwickelten Herstellungsverfahren und die zusätzliche Sicherungskomponenten in Akkupacks (etwa ein zuverlässiges Batteriemanagement-System zur Überwachung einzelner Zellen, Balancing- und Stromtrennmechanismen in einzelnen Zellen und Akkupacks), bieten einen hohen Sicherheitsstandard.

Ein völliges Versagen aller Sicherheitseinrichtungen bei missbräuchlichen Behandeln eines Akkus kann man natürlich nicht ausschließen. Jeder Fehlerfall muss aber einzeln betrachtet werden, eine pauschale Ausfallursache für alle Akkus gibt es nicht. Auch als Nutzer kann man zur Langlebigkeit eines Akkus wirkungsvoll beitragen, indem etwa die Akkus nicht vollgeladen bei erhöhter Temperatur gelagert werden.

Die Sicherheit erhöht sich, je geringer der Ladezustand des Akkus ist, ein Tiefentladen ist immer zu vermeiden. Ein tiefentladener Akku (Ruhespannung dauerhaft unter Entladeschlussspannung) darf nicht wieder geladen werden. In einem guten Markenakku ist dies durch die Trennmechanismen auch nicht ohne weiteres möglich. Die Sicherheitshinweise auf der Verpackung sind immer einzuhalten.

Gibt es Anzeichen, die einen Benutzer von Li-Ion-Akkus auf mögliche Defekte aufmerksam machen können (etwa im Hinblick auf mechanische Beschädigungen)?

Das kommt ganz auf den Akkutyp an. An flachen Folienzellen, welche beispielsweise in Smartphones, Tablets, Drohnen eingesetzt werden, kann ein Defekt meist optisch durch ein Aufblähen des Akkus, verursacht durch die interne Gasbildung, erkannt werden. Bei geschlossenen Systemen wie zum Beispiel E-Bike-Akkus ist ein interner Defekt für den Benutzer schwer zu erkennen, Warnlämpchen oder die schlechte Funktion eines Akkupacks können Warnzeichen sein.

Bei älteren akkugetriebenen Geräten galt die (meist von Mund zu Mund weitergetragene) Regel, die Batterien komplett zu entladen und dann wieder komplett aufzuladen, um einen Memory-Effekt der Akkus zu vermeiden. Muss man hier als Akkubenutzer umlernen wegen der Gefahr der Überladung bzw. Tiefenentladung eines Lithium-Ionen-Akkus?

Diese Regel ist überholt und darf nicht auf Li-Ionen Akkus angewendet werden. Einen Memory Effekt gibt es nicht mehr. Die Lebensdauer ist am längsten, wenn er zwischen etwa 15 bis 85 Prozent Ladezustand bewegt wird. Leider halten sich solche Regeln hartnäckig.

Bei Li-Ion-Akkus kann es unter Umständen zum Problem des „Lithium Plating“ kommen. Dabei kristallisiert metallisches Lithium aus und lagert sich unter Umständen an der Anode der Li-Ion-Batterie an. Kapazitätseinbußen des Akkus und unter Umständen auch Kurzschlussgefahr können die Folge sein. Kommt dieses Phänomen sehr häufig vor?

Aus unserer Sicht ist dieses Phänomen nicht sehr wahrscheinlich und durch ein gutes BMS (das beispielsweise ein Laden mit hohen Strömen bei niedrigen Temperaturen verhindert) vermeidbar.

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