Explodierende Akkus bei Schneeregen

Sicherheitsunterweisungen sind Teil der Routine an einem Forschungsinstitut wie dem Max-Planck-Institut für Physik des Lichts (MPL). Allerdings ändert sich das, wenn experimentell demonstriert wird, was man auf gar keinen Fall machen sollte - und was passiert, wenn man es doch tut. Gefahrengutbeauftragter Ralf Keding wollte zeigen, wie gefährlich Lithium-Akkus und -Batterien sein können und stellte gleichzeitig ein neues Transportgerät vor, mit dem sie in Zukunft sicherer transportiert werden könnten.

 

Lithium-Akkus und Lithium-Metallbatterien sind praktisch allgegenwärtig und werden genutzt, gelagert und transportiert. So sehr eine hohe Energiedichte bei der Nutzung gewünscht ist, so sehr ist sie eine Gefahr, wenn sie außer Kontrolle gerät. Üblicherweise ist ein Unfall mit Li-Batterien oder Akkus ein Brand. Die Batterien und Akkus können sich nämlich spontan entzünden. Die große Gefahr ist hierbei, dass so ein Brand keine Luft zum Weiterbrennen benötigt und mit bis zu 1600 Grad Celsius extrem heiß ist. Wasser als Löschmittel verschlimmert den Brand sogar.

 

Im Normalfall würde eine Sicherheitsunterweisung im winterlichen Schneeregen im Freien kaum für Begeisterung sorgen. Allerdings ist eine Demonstration von Brand- und Explosionsgefahr auch am MPL nicht alltäglich, und angesichts der Temperaturen und des nassen Bodens wird die Gefahr, dass sich das Feuer ausbreitet, minimiert. Sicher ist sicher!

 

Zunächst wurde demonstriert, dass metallisches Natrium im Wasser brennt. Dieses verhält sich chemisch ähnlich wie Lithium. Anschließend wurden entladene Li-Metallbatterien in einer offenen Dose gezündet. Die Reaktion konnte von allen Umstehenden gut verfolgt werden: nach und nach zündeten, platzten und verbrannten die kleinen Batterien in einem Funkenregen. Lithium, dass dabei aus dem Gefäß geschleudert wurde, brannte jeweils noch kurz nach. Danach wurden einige leere Laptop-Akkus ebenfalls in einem offenen Gefäß gezündet. Diese Akkus gerieten nicht nur in Brand, sie explodierten unter heftiger Rauch- und Funkenentwicklung.

 

Nachdem im ersten Teil der Demonstration eindrucksvoll die Gefahren von Lithium-Akkus und -Batterien gezeigt wurde, kam zuletzt der Test für das, von Ralf Keding entwickelte, Transportbehältnis. Dafür wurden Laptop-Akkus in dem speziellen Transportfass gezündet. Das Transportfass wurde im Vorfeld gefüllt mit Magnesiumoxid Isolierschüttung und einigen Lithium-Akkus. Ziel war es zu testen, ob das Magnesiumoxid die Auswirkungen einer spontanen Entzündung abmildern kann. Dann könnte das Prinzip während des Transportes verwendet werden, damit es unterwegs nicht zu gefährlichen Situationen kommen kann. Wichtig war auch festzustellen, wie groß die Wärmeentwicklung in dem Transportfass sein würde. Denn selbst wenn der Brand keine direkten Auswirkungen auf die Umgebung hätte, so würde das Fass doch evtl. sehr heiß werden. Dies wurde mit Hitzeindikatoraufklebern überprüft.
 Während des Versuchs wurden Temperaturen von  40-93°C an der Oberfläche gemessen, was ein sehr gutes Ergebnis darstellt. Allerdings schlug außerdem eine Flamme aus dem Fass, die deutlich heißer war. Ralf Keding ist trotzdem zufrieden: “Das Experiment hat mir mehr Ergebnisse geliefert, als ich gefragt hatte. Die Außentemperatur ist unter 100°Cgeblieben, das ist schon sehr gut.” Er ist zuversichtlich, auch das Problem mit der Flamme bald gelöst zu haben.

Hier können Sie die Videos der Demonstrationen sehen:
https://owncloud.gwdg.de/index.php/s/VC84p4fuQNNzOyx 
https://owncloud.gwdg.de/index.php/s/eJ7A6I4XqzHyTXZ 


Bild (@MPL): Lithiumbatterien können sich spontan entzünden und bei Temperaturen von bis zu 1600°C brennen.

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Edda Fischer

Leitung Kommunikation und Marketing
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