Risikofaktor Lithium-Ionen-Batterien
Seit Januar gilt für die Flugzeuge des Typs Boeing 787 Dreamliner ein Flugverbot. Grund sind Probleme mit der im Flieger eingesetzten Lithium-Ionen-Technologie. Die Vorfälle haben in der aktuellen Diskussion die Risiken der Batterie- und Akku-Technik in den Vordergrund treten lassen.
Das Karlsruher Institut für Technologie vereint im Projekt Competence E seine Expertise rund um Batterien für die mobile und stationäre Anwendung. Obwohl Lithium-Ionen-Batterien und Akkumulatoren im Alltag von der Knopfzelle in der Armbanduhr, über Smartphone und Laptop, bis zum Elektrofahrrad schon ihren Platz gefunden haben, bleibt die Steigerung der Energiedichte für die Anwendung in Auto oder Flugzeug noch eine Herausforderung. „Hier kommt es entscheidend auf die Produktionsverfahren der Batterie an, um die Betriebssicherheit zu gewährleisten“, erklärt Andreas Gutsch, Koordinator von Competence E am KIT. Erst das Zusammenführen von Kompetenzen aus allen Fachbereichen — Physik, Chemie, Nanotechnologie, Elektrotechnik — und aus allen Ebenen — vom Material bis zur Produktionstechnologie— erzeugt hochqualitative und sichere Produkte.
„Gerade bei Lithium-Ionen Batterien kommt es auf höchste Qualität und Präzision an, hier ist die Strahlkraft des Labels ‚Made in Germany‘ von erheblicher Bedeutung“, bestätigt Gutsch. So lassen sich Lithium-Ionen-Akkus durch geeignete Maßnahmen gegen einen Kurzschluss sichern, etwa durch den Einsatz von in Deutschland entwickelten keramischen Separatoren. „Korrekt ausgelegt und gebaut sind Lithium-Batterien auch bei großen Energiedichten und kompakter Bauweise brand- und explosionssicher“, stellt Gutsch fest. Die im Boeing Dreamliner eingesetzten Batterien besitzen keinen keramischen Separator und ihre Kathoden sind aus dem sehr empfindlichen Material Kobaltoxid aufgebaut. Dies lässt unter bestimmten Umständen die Möglichkeit für einen internen Kurzschluss, der zur Überhitzung führen kann, denkbar werden.
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