Nie wieder Akku-Explosionen: Forscher haben einen neuartigen Feuerlöscher entwickelt, der in Lithium-Ionen-Akkus verbaut werden kann. Damit soll verhindert werden, dass die Energieträger bei Defekten in Brand geraten.

 

Akku: Wissenswertes rund um die Energiespeicher

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Im Grunde genommen ist es schon seit Jahren hinlänglich bekannt, dass Lithium-Ionen-Akkus nicht für die Ewigkeit gemacht sind. Auch vor dem Samsung Galaxy Note 7 gab es immer wieder Fälle, in denen Android-Geräte oder iPhones durch einen defekten Akku Feuer fingen und mehr oder weniger ernsthaften Schaden anrichteten. Seit dem vergangenen Jahr ist die Sicherheit der Akkus aber verstärkt in das Zentrum der Aufmerksamkeit der Nutzer und Smartphone-Hersteller gleichermaßen geraten: Schließlich möchte niemand, dass sich die Katastrophe um das Samsung Galaxy Note 7 noch einmal wiederholt.

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Um genau dies zu gewährleisten, haben Forscher der Universität in Stanford eine Kapsel entwickelt, die gewissermaßen als integrierter Feuerlöscher in Akkus dient. Die Arbeitsweise ist dabei denkbar einfach: Im Inneren der Kapsel befindet sich ein Flammschutzmittel, das normalerweise durch eine Separator-Hülle von den restlichen Akkubestandteilen getrennt wird.

Bei einer Erwärmung von über 150 Grad Celsius allerdings löst sich der Separator auf und setzt das Flammschutzmittel frei. Sprich: Sobald der Akku Gefahr läuft in Flammen aufzugehen, wird durch das austretende Flammschutzmittel ein Brand verhindert. Ein Nachteil ist, dass der Akku dadurch irreparabel zerstört wird. Bei einer Temperaturentwicklung über 150 Grad ist aber davon auszugehen, dass der Akku ohnehin das Zeitliche gesegnet hätte. Außerdem lässt sich das Flammschutzmittel nicht einfach frei im Akku integrieren, da es sonst die Leistungsfähigkeit reduzieren würde.

Mithilfe des neu entwickelten Separators soll aber eine höchstmögliche Isolierung ermöglicht werden, damit im normalen Betrieb die Leistung des Akkus nicht reduziert wird. Dies geschieht, indem die Separatoren eine gewisse Menge des Flammschutzmittels aufsaugen und dadurch ein Austreten in den Elektrolyt des Akkus verhindern.

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Sicherheit oder Design?

Das eigentlich Neue sind also die Separatoren, worin allerdings auch die Crux - zumindest beim Einsatz in Smartphones - liegt. Die saugfähigen Separatoren messen rund 40 Mikrometer und sind dadurch deutlich dicker als gewöhnliche Trennkapseln. Dementsprechend müssten Smartphone-Hersteller entweder die Akkukapazität reduzieren, damit mehr Platz für die Separatoren innerhalb der Energieträger bleibt, oder aber Smartphones schlichtweg dicker bauen. Dass Letzteres aber zugunsten einer höheren Akkulaufzeit geschieht, ist angesichts der Trends der letzten Jahre eher nicht zu erwarten.

Quelle: Sciences Advances of University of Stanford via heise

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