Lithium-Ionen-Akkus können bei fehlerhafter Produktion, oder übermäßiger Hitzeeinwirkung brandgefährlich werden. Ein neu entwickeltes Bauteil könnte Explosionen verhindern.
Lithium-Ionen-Akkus wurden in den letzten zwei Jahrzehnten massiv auf Leistung auf komprimierten Raum getrimmt. Je leistungsfähiger sie wurden, umso explosiver wurden sie. Ein winziger Fehler kann verheerende Folgen haben. Das spürte Samsung in den letzten Monaten am eigenen Leib.
Bedenkt man, dass die Schutzfolie, die sich zwischen Kathode und Anode dünner als ein menschliches Haar ist, kann man sich vorstellen, in welchen Größendimensionen gearbeitet wird. Wird diese Folie beschädigt, kommt es zu Kurzschlüssen und in weiterer Folge zur Explosion.
An der Stanford-Universität haben sich Forscher daran gemacht, die Arbeiten von Unternehmen weiterzuführen. Hersteller haben in den vergangenen Jahren versucht, durch die Beigabe von Flammschutzmitteln die Gefahr von Bränden zu verringern.
Reagiert in Bruchteilen einer Sekunde
Das Problem sei aber laut Kai Lui, Forschungsleiter an der Universität Stanford, dass die Reaktion des Brandschutzmittels zu spät einsetze. Er und sein Team haben einen anderen Ansatz verfolgt und haben ein Addendum entwickelt, das bei einer Überhitzung umgehend reagiert.
Sollte das Gerät überhitzen, wird das Flammschutzmittel Triphenylphosphat (TPP) in Sekundenbruchteilen freigesetzt. Im Normalbetrieb habe dieses Bauteil aber keine Auswirkungen auf die Akku-Leistung.
Der Bauteil bestehe laut Lui aus zweischichtigen Mikrofasern, dessen Kern aus TPP bestehe. "Wird der Schmelzpunkt des Polymers erreicht, schmelzen die Mikrofasern und das eingekapselte TPP wird freigesetzt", berichten die Forscher im Fachjournal "Science Advances".
(bagre)