Lithium-Ionen-Batterien werden heute in zahlreichen Alltagsgeräten eingesetzt, darunter Laptops, Mobiltelefone und Tablets, aber auch in größeren Systemen wie Elektrofahrzeugen, Stromnetzen und Energiespeicherinfrastrukturen in Deutschland. Dank ihrer effizienten Wiederaufladbarkeit sind sie eine bevorzugte Lösung in der modernen Elektronik.
Obwohl Zwischenfälle selten sind, können Lithium-Ionen-Batterien unter bestimmten Bedingungen ein Brandrisiko darstellen.
Es ist daher sowohl für Unternehmen als auch für Privatpersonen wichtig zu verstehen, warum es zu solchen Vorfällen kommen kann und wie sich das Risiko reduzieren lässt.
Eine Selbstentzündung von Lithium-Ionen-Batterien kommt zwar vor, ist jedoch äußerst selten. Dennoch sollten sich alle Unternehmen und Organisationen, die batteriebetriebene Geräte einsetzen oder verwalten, dieses Risikos bewusst sein und entsprechende Vorkehrungen treffen.
Lithium-Ionen-Batterien funktionieren mithilfe von zwei Elektroden, die durch einen Elektrolyten voneinander getrennt sind. Dabei handelt es sich um eine leitfähige Substanz, die den Fluss elektrischer Ladung ermöglicht. Durch diesen Prozess kann Energie von der Kathode zur Anode fließen und Geräte effizient und wiederholt mit Energie versorgen.
Dieselbe interne Struktur, die eine leistungsfähige Batterie ermöglicht, kann jedoch auch Bedingungen schaffen, unter denen ein Brand entstehen kann. Der Elektrolyt enthält in der Regel organische Lösungsmittel, die entzündlich sind und als Brennstoff dienen können. Zusammen mit der Wärme, die während des normalen Betriebs entsteht, und dem Sauerstoff, der von bestimmten Batteriematerialien freigesetzt wird, können somit alle drei für eine Verbrennung erforderlichen Elemente — Brennstoff, Wärme und Sauerstoff — innerhalb der Batterie vorhanden sein. In diesem Sinne enthält eine Lithium-Ionen-Batterie grundsätzlich die Voraussetzungen für das sogenannte Branddreieck.
Obwohl Brände von Lithium-Ionen-Batterien selten sind, können sie entstehen, wenn die interne Struktur der Batterie beschädigt wird. Da Batterien in kompakte Geräte und Gehäuse integriert werden müssen, sind ihre wesentlichen Komponenten sehr klein und leicht. Häufig werden sie durch dünne Trennschichten voneinander isoliert, die relativ empfindlich sind.
Werden diese Schichten beispielsweise durch einen Aufprall, einen Herstellungsfehler, Überhitzung oder eine Beschädigung bzw. Durchbohrung beeinträchtigt, kann es zu einem Kurzschluss kommen. Dabei können Hitze und Funken entstehen.
Dies kann eine Kettenreaktion auslösen, die als thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) bezeichnet wird. Dabei steigt die Wärme innerhalb der Batterie schneller an, als sie abgeführt werden kann. Sobald die innerhalb der Batterie erzeugte Wärme die abgeführte Wärmemenge übersteigt, steigt die Temperatur rapide an. In extremen Fällen kann dies zu einem Brand oder einer Explosion der Batterie führen.
Es ist wichtig zu betonen, dass dieses Phänomen äußerst selten auftritt. Unternehmen und Organisationen, die eine große Anzahl batteriebetriebener Geräte verwenden oder verwalten, sollten die damit verbundenen Risiken dennoch kennen und entsprechende Maßnahmen einplanen.
Wenn Ihr Unternehmen oder Ihre Organisation eine große Anzahl von Produkten mit Lithium-Ionen-Batterien verwendet oder verwaltet, ist es wichtig, die damit verbundenen Risiken zu kennen und Maßnahmen zu ergreifen, um einen Brand zu verhindern. Die folgenden Maßnahmen können die Wahrscheinlichkeit eines Zwischenfalls erheblich reduzieren.
Batterien sollten immer in Umgebungen gelagert werden, in denen die Temperatur kontrolliert wird. Vermeiden Sie es, sie übermäßiger Hitze auszusetzen. Lassen Sie Batterien beispielsweise nicht in heißen Fahrzeugen, in Räumen, die sich stark aufheizen können, oder in direktem Sonnenlicht liegen.
Bei einzelnen Geräten wie Laptops und Mobiltelefonen sollten Sie vermeiden, sie mit Decken abzudecken oder sie über längere Zeit in warmen Taschen oder Hosentaschen aufzubewahren. Auch während der Nutzung und des Ladevorgangs sollten die Geräte frei liegen, damit sich die Wärme nicht staut.
Es ist ratsam, mehrere batteriebetriebene Geräte nicht über längere Zeit dicht nebeneinander aufzubewahren, insbesondere während des Transports.
Vermeiden Sie beispielsweise, Laptops, Mobiltelefone und Tablets gemeinsam in derselben Tasche zu transportieren. Durch die räumliche Trennung der Geräte lässt sich das Risiko verringern, dass mehrere Geräte von einem Defekt betroffen sind. Dies verhindert zwar nicht unbedingt, dass ein Brand entsteht, kann jedoch dazu beitragen, eine Ausbreitung des Feuers auf weitere Geräte zu begrenzen.
Auch das richtige Ladeverhalten spielt eine wichtige Rolle. Vermeiden Sie es, Batterien vollständig zu entladen, bevor Sie sie wieder aufladen, und lassen Sie Geräte nicht am Strom angeschlossen, wenn sie bereits vollständig geladen sind.
Überladen, also das angeschlossene Lassen eines Geräts, obwohl die Batterie bereits vollständig geladen ist, kann dazu führen, dass sich die Batterie erwärmt. Außerdem kann es langfristig zur Alterung und Verschlechterung der Batterie beitragen und sie dadurch anfälliger für Fehlfunktionen machen.
Trennen Sie Geräte daher vom Stromnetz, sobald sie vollständig geladen sind.
Wenn eine Lithium-Ionen-Batterie in Brand gerät, verwenden Sie kein Wasser, um den Brand zu löschen. Auch herkömmliche Feuerlöscher können in diesem Fall möglicherweise nicht wirksam sein.
Die geeignete Vorgehensweise ist die Verwendung eines speziellen Feuerlöschers für Lithium-Ionen-Batterien, der Aqueous Vermiculite Dispersion (AVD) enthält. Dieser Löschstoff kühlt den Brand und bildet eine nicht brennbare Barriere, die eine erneute Entzündung verhindert.
Evakuieren Sie den betroffenen Bereich unverzüglich und verständigen Sie die Rettungsdienste.
Für Unternehmen, die eine Vielzahl batteriebetriebener Geräte verwalten, ist es ein wesentlicher Bestandteil der Brandschutzplanung, den richtigen Feuerlöscher vor Ort bereitzuhalten und sicherzustellen, dass die Mitarbeiter in dessen Verwendung geschult sind.
Warten Sie nicht, bis es zu einem Zwischenfall kommt. Kontaktieren Sie Scutum noch heute, um eine Beurteilung des Brandrisikos, die Installation von Feuerlöschern für Lithium-Ionen-Batterien oder eine Überprüfung Ihres Brandschutzes zu vereinbaren. So stellen Sie sicher, dass Ihre Räumlichkeiten angemessen ausgestattet sind, um diesem zunehmenden Brandrisiko zu begegnen.
Die wichtigsten Punkte sind:
