Lithium-Ionen Akkus?
Hallo uns hat heute unser Physik Lehrer gesagt das so Lithium Ionen Akkus relativ schnell oder leicht explodieren können. Deswegen meint er, dass wir unser Handy nachts auf gar keinen Fall neben dem Kopf haben sollen.
Aber ich habe meine Samsung Galaxy Watch 6 immer nachts an um meinen schlaf zu tracken. Sollte ich die nachts jetzt ausziehen? Oder ist das nicht so gefährlich weil der Akku ja nicht ganz so groß ist.
Danke im voraus
4 Antworten
Man sollte es etwas relativieren: Es gibt Millionen Geräte mit Lithium-Akkus: Smartphones, Navis, Tablets, Spielekonsolen, E-Zigaretten, Laptops, Staubsauger, Handwerksgeräte, etc... Unfälle von brennenden/explodierenden Lithium-Akkus sind aber trotzdem nicht alltäglich.
Aber ja: Prinzipiell sind Lithium-Akkus gefährlicher (aber auch effizienter) als andere Technologien.
Am gefährlichsten sind mechanisch beschädigte Akkus in Verbindung mit aufladen. Akkus mit großer Leistung sind zudem noch mal stärker betroffen/gefährlicher als kleine Akkus mit geringer Leistung.
Bei Handys gab es schon einige Unfälle (siehe z.B. Samsung Note 7), aber trotzdem verhältnismäßig wenige. Neulich waren mal beheizbare Schuhsolen in Medien - dort war der Akku in der Sohle: also permanenter Belastung ausgesetzt... und auch mit gewisser Leistungsfähigkeit.
Bei Smartwatch würde ich mir keine großen Sorgen/Gedanken machen.
Der Lehrer hat prinzipiell nicht unrecht.
Nur sind die Akkus meist so verbaut das die nicht so leicht beschädigt werden. Vor ein paar Jahren gab's doch Mal ne defekt in Samsung Handys der dafür gesorgt hat das die Akkus abfackeln. So in etwas äussert sich ne Akku "Explosion"
Die 400 irgendwas mAh sind jetzt nicht die Welt. Um arm würde ich die aber nicht gerne haben wenn sie hochgehen.
Prinzipiell sind das sehr seltene Ereignisse und meist muss man schon Recht unvorsichtig mit den geräten sein. Währe es so leicht das die Akkus in den geräten abfackeln würde es täglich fälle geben bei denen das genau passieren würde. Schliesslich sind sie ja massiv verbreitet.
Ich denke nicht das du dir da wegen deiner Schlauen Uhr Sorgen machen musst.
In Hamburg hat mal jemand einen LiIon-Akku auf seiner Brust geladen, ist eingeschlafen und das billige Ladegerät hat den Akku mit viel Strom überladen, so dass es heiß geworden ist und auf seiner Brust explodiert ist. Dadurch wurde sein Herz so sehr geschädigt dass er gestorben ist.
Ein Problem werden diese LiIon-Zellen eigentlich nur wenn sich Lithum-Dendriten bilden und die Zelle intern erwärmt wird. Das passiert wenn man den Akku mit einem relativ hohen Strom lädt, das sorgt dafür dass diese Dendriten (kleine Nadeln aus Lithium) wachsen und die Zellmembran durchstechen.
Diese entsprechend geschädigten Zellen können auch mal recht spontan explodieren.
Wenn man den Akku nicht schädigen möchte, dann sollte man ihn mit einem möglichst geringen Strom laden. Mein Handy lade ich mit 500mA, daher dauert es eben 8 Stunden bis der Akku voll ist, deshalb lade ich den Akku immer am Abend. Mein Handy lädt den Akku auch nur bis auf 80% auf, das reicht mir aus und dadurch altern die Elektroden auch nicht so schnell.
Das war bei den Akkus der ersten Generation ein Thema, inzwischen ist der innere Aufbau und die Chemie anders geworden. Speziell bei Mobilfunktelefonen, die nur eine Zelle haben, geht das Risiko gegen null. Im Falle eines Falles bläht sich der Akku auf und das Gehäuse des Telefons geht kaputt. Dadurch werden aber die Innereien des Akkus so weit auseinander gezogen, dass nichts weiter passieren kann.
Wenn du Interesse an Akkutechnik hast, dann höre hier mal rein.
Das waren Akkus mit metallischen Kobalt in der Kathode um die volumetrische Energiedichte zu erhöhen. War eben eine dumme Entscheidung, solche Akkus gibt's aber nicht mehr
Kobaltdioxid nicht metallisches Kobalt sonst richtig.
Allerdings werden solche Akkus auch heute noch eingesetzt und das relativ sicher wegen der Laderegler.
Das Problem beim Galaxy Note 7 war ja auch nicht direkt der Akkus selbst.
Bei Consumer setzt man aber mittlerweile natürlich mehr auf NMC oder NCA aber die können dir auch durchgehen wenn die Akkuüberwachung nicht stimmt.
Die heutigen Akkus haben Kobaltoxid, di ersten hatten metallisches Kobalt und waren deshalb extrem anfällig auf die Bildung von Dentriten, die den Akku ohne äußeren Anlass durchgehen lassen konnten. Akkus mit Kobaltoxid in der Kathode sind gegen Überladung empfindlich, was bei der Reihenschaltung von mehreren Zellen einen leistungsfähigen Balancer benötigt, der den gesamten lade- bzw. Entladestrom balancieren kann. NMC Akkus kommen in Autos zum Einsatz, haben aber wegen der kleineren Nennspannung eine etwas geringere volumetrische Energiedichte. In Anwendungen bei denen es extrem auf das Volumen ankommt, z.B. Mobiltelefone, sind die Kathoden weiterhin aus Reinkobalt (Kobaltoxid). Quelle: Helmholzinstitut Ulm (Podcast: Geladen - Der Batteriepodcast)
Wo wir wieder bei den Schutzschaltungen Chargern wären.
Soweit mir bekannt ist kommen NMC und NCA kommen auch in Handys zum Einsatz und die sind wesentlich stabiler als Lithium Cobaltdioxid.
Ich verweise hier nur kurz auf die Wikipedia:
Von etwa 1990 bis 2010 verwendeten die meisten handelsüblichen Mobilgeräte einen Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator, der auch der erste kommerziell verfügbare Typ von Lithium-Ionen-Akkumulator war.
Zu den Dentriten
Bei zu schnellem Laden entsteht auf der Graphitelektrode metallisches Lithium, das mit dem Elektrolyten reagiert und ihn so verbraucht. Außerdem kann es durch das metallische Lithium zu Kurzschlüssen und dadurch zur Überhitzung und zum Brand kommen.
Und zu den neueren Typen
Lithium-Ionen-Akkumulatoren enthalten auch im Jahre 2020 weiterhin noch einen Cobaltoxidanteil, vor allem wenn es um hohe Energiedichten oder auch hohe Entladeströme geht. Allerdings handelt es sich dabei meist nicht mehr um das ursprüngliche Lithium-Cobalt(III)-oxid LiCoO2, sondern um dem LiCoO2 verwandte Mischoxide
Dazu zählen damm eben NMA NMC usw.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lithium-Cobaltdioxid-Akkumulator
Das würde sich auch mit dem Decken was ich abseits Wikipredia darüber gelesen habe.
Hauptsächlich tragen neue Laderegler etc dazu bei, dass die Lithium Ionen Akkus sicherer sind.
Die Akkus selbst sind je nach Chemie doch recht anfällig.
Das war ja zB auch das Problem beim Galaxy Note 7.