Können Lithiumbatterien Feuer fangen, wenn sie nicht verwendet werden?
Ja, Lithiumbatterien können aufgrund der inhärenten chemischen Instabilität und Umweltfaktoren möglicherweise auch dann Feuer fangen, wenn sie nicht aktiv genutzt werden. Dieses Risiko ergibt sich aus thermischen Durchgehungsmechanismen, die durch interne Defekte, Restenergiespeicherung oder äußere Bedingungen ausgelöst werden. Ruhende Lithiumbatterien sind zwar seltener als beim Laden/Entladen, speichern aber elektrochemische Energie, die unter bestimmten Umständen katastrophal freigesetzt werden kann.
Welche Mechanismen verursachen Brände ruhender Lithiumbatterien?
Ruhende Batteriebrände entstehen hauptsächlich durch latente Herstellungsfehler oder Umweltstress. Zu den wichtigsten Fehlerarten gehören interne Mikrokurzschlüsse durch metallische Verunreinigungen (Partikel ≥ 10 μm), beeinträchtigte Integrität des Separators und Elektrolytzersetzung bei erhöhten Temperaturen.
Selbst inaktive Batterien behalten ein Potenzial von 3,0–4,2 V/Zelle bei. Bei 55 °C beginnen sich Elektrolytlösungsmittel wie Ethylencarbonat mit 0,5 %/Monat zu zersetzen, wodurch Gasdruck und Hitze entstehen. Profi-Tipp: Lagern Sie Lithiumbatterien bei 50 % Ladung in klimatisierten Umgebungen (15–25 °C), um Alterungseffekte zu minimieren. Beispielsweise kann sich bei einer beschädigten 18650-Zelle mit Separatorfehlern über Monate hinweg allmählich ein dendritisches Wachstum entwickeln, das schließlich die Elektroden überbrückt, obwohl sie nicht betriebsbereit ist.
Wie wirkt sich die Temperatur auf die Sicherheit ruhender Batterien aus?
Die Umgebungstemperatur hat entscheidenden Einfluss auf parasitäre Reaktionen in gelagerten Batterien. Oberhalb von 40 °C beschleunigt sich der Abbau der SEI-Schicht, wodurch Anodenmaterialien Elektrolytreaktionen ausgesetzt werden, die 2–3 W/kg Wärme erzeugen. Unter -20 °C kommt es während einer Restentladung zu einer Lithiumplattierung.
| Temperatur | Risikofaktor | Zeitrahmen |
|---|---|---|
| >60°C | Thermisches Durchgehen | Stunden-Tage |
| 40-60°C | Gas Generation | Wochen |
| <0°C | Lithiumbeschichtung | Monate |
Kann verzögert zu physischen Schäden führen Zündung?
Mechanische Kompromisse führen zu zeitverzögerten Ausfällen. Eine zerdrückte Zelle mag zwar funktionsfähig erscheinen, aber durch das Kriechen des Separators (0,5–1 mm/Tag Bewegung) entstehen interne Kurzschlüsse. Beschädigte Lithium-Polymer-Pouch-Zellen weisen nach 6 Monaten eine um 38 % höhere Ausfallrate auf als unbeschädigte Einheiten.
Praktisch gesehen kann ein heruntergefallener Akku eines Elektrowerkzeugs, der die ersten Funktionstests besteht, Wochen später immer noch katastrophal ausfallen. Dies liegt daran, dass verbeulte Elektroden weiterhin Partikel abgeben, die sich an den Schwachstellen des Separators ansammeln. Profi-Tipp: Führen Sie nach jedem erheblichen Aufprall eine Röntgenprüfung durch, bevor Sie die Batterien wieder einlagern.
Fasta Power Expert Insight
FAQs
Die optimale Lagerdauer beträgt ≤12 Monate mit vierteljährlichen Spannungsprüfungen. Nach 18 Monaten erhöht sich der Innenwiderstand um 200–400 %, was das Kurzschlussrisiko bei der späteren Verwendung erhöht.
Unterscheidet sich die Brandgefahr zwischen LiFePO4- und NMC-Chemikalien?
Ja – die thermische Instabilitätsschwelle von LiFePO4 bei 270 °C im Vergleich zu 210 °C bei NMC verringert die Wahrscheinlichkeit einer Entzündung im Ruhezustand um 83 %. Allerdings erfordern beide die gleichen Vorsichtsmaßnahmen bei der Lagerung.