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Akku-Brände: Bekämpfen, kühlen, kontrollieren oder abwarten?

Lithium-Ionen-Akkus sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie treiben alles an, von Smartphones über Laptops bis hin zu Elektrofahrzeugen. Doch mit der Verbreitung dieser Technologie gehen auch Risiken einher, insbesondere das Risiko von Bränden. Diese können durch verschiedene Faktoren wie mechanische Schäden oder falsches Laden ausgelöst werden. In diesem Artikel beleuchten wir die Ursachen von Akku-Bränden und die besten Strategien, um sie zu bekämpfen und zu verhindern.

Wie entstehen Brände in Lithium-Ionen-Akkus?

Lithium-Ionen-Akkus sind chemische Energiespeicher, die unter bestimmten Bedingungen instabil werden können. Zu diesen Bedingungen gehören:

  1. Mechanische Beschädigung: Stöße oder andere physische Schäden können die interne Struktur des Akkus zerstören, was zu Kurzschlüssen und letztlich zu einem Brand führen kann.
  2. Überladung und Tiefentladung: Überladen erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass der Elektrolyt in der Zelle überhitzt, während Tiefentladung die chemische Stabilität des Akkus beeinträchtigen kann.
  3. Falsche Ladegeräte: Nicht zertifizierte oder nicht kompatible Ladegeräte können die Akkus überhitzen oder nicht ordnungsgemäß laden, was das Risiko eines "thermischen Durchgehens" erhöht.

Das Phänomen des "Thermal Runaway"

Das sogenannte "thermische Durchgehen" (thermal runaway) ist ein gefährlicher Zustand, bei dem der Akku überhitzt und die gespeicherte Energie in Form von Wärme freisetzt. Dieser Prozess kann durch einen einzigen defekten Zellblock in Gang gesetzt werden und sich schnell auf benachbarte Zellen ausbreiten. Im Extremfall führt dies zu einer Explosion oder einem Brand. Ein besonders gefährlicher Aspekt ist, dass dieser Prozess oft zeitverzögert auftritt – manchmal Stunden oder Tage nach dem eigentlichen Ereignis, das die Instabilität verursacht hat.

Maßnahmen bei einem Lithium-Akku-Brand

Brände, die durch Lithium-Akkus verursacht werden, stellen eine besondere Herausforderung im Brandschutz dar, da sie schwer zu kontrollieren sind. Wenn Sie einen solchen Brand bemerken oder über ein System über einen Temperaturanstieg oder Rauchgasentwicklung in Ihrem Sicherheitsschrank oder Brandschutzlager informiert werden, ist schnelles Handeln erforderlich. In erster Linie sollte sofort die Feuerwehr alarmiert werden, da die Rettung von Menschenleben immer oberste Priorität hat.

Um die Ausbreitung des Feuers bis zum Eintreffen der Feuerwehr zu minimieren, sollten Brandbegrenzungsmaßnahmen eingelietet werden. Zu den Maßnahmen zur Brandbegrenzung gehören spezielle Brandbegrenzungsdecken aus hochtemperaturbeständigem Gewebe, das beidseitig mit mineralischen Schichten beschichtet ist. Diese Decken dienen dem Schutz der Umgebung bei Akkuvorfällen, indem sie das Risiko der Brandausbreitung verringern und auftretende Flammen eindämmen. Die Decken sind groß genug, um sogar ganze Elektrofahrzeuge zu bedecken, und sind einfach zu handhaben. 

Für die Bekämpfung von Bränden bei kleineren Geräten wie Laptops, Akkuschraubern, E-Bikes oder E-Scootern eignen sich sowohl Löschdecken, als auch spezielle Feuerlöscher an, die für den Einsatz bei Lithium-Ionen-Akkus geeignet sind. 

Wie kann man Akku-Brände effektiv löschen?

Das Löschen von Bränden in Lithium-Ionen-Akkus ist eine Herausforderung. Herkömmliche Löschmittel sind oft nicht ausreichend, da die chemischen Reaktionen innerhalb des Akkus weiterhin Sauerstoff und Brennstoff produzieren, selbst wenn das Gerät hermetisch versiegelt ist. Hier sind einige der gängigsten Ansätze:

  1. Kühlung: Kühlen ist oft die effektivste Methode, um ein thermisches Durchgehen zu verhindern oder zu verlangsamen. Wasser kann als Kühlmittel dienen, aber es muss in großen Mengen verfügbar sein und vorsichtig verwendet werden, um eine chemische Reaktion mit metallischem Lithium zu vermeiden.

  2. Spezielles Löschmittel: Feuerlöscher mit Effektiv-Salzlösung oder anderen spezifischen Löschmitteln können helfen, die Temperatur zu senken und das Feuer zu kontrollieren. Diese Mittel sind besonders nützlich, um die Ausbreitung des Feuers auf umliegende Materialien zu verhindern.

  3. Umgebungsbrand löschen: Oft ist das Feuer, das bei einem Akku-Brand sichtbar wird, nicht das eigentliche Akku-Feuer, sondern der Brand des Geräts, das den Akku enthält. Hier können herkömmliche Feuerlöscher helfen, den Umgebungsbrand zu löschen und somit größere Schäden zu verhindern.

Nach dem Brand: Was tun?

Nach dem Löschen eines Akku-Brandes ist es wichtig, weitere Vorsichtsmaßnahmen zu treffen. Auch wenn das Feuer gelöscht scheint, kann der Akku immer noch instabil sein und sich erneut entzünden. Daher sollten betroffene Geräte in ein Wasserbad gelegt und an einen sicheren Ort gebracht werden. Dies gilt insbesondere für größere Akkus, bei denen das Risiko von Explosionen und giftigen Gasen höher ist.

Maßnahmen zur Handhabung und Lagerung von beschädigten Lithium-Batterien

Defekte oder havarierte Lithium-Batterien bergen ein erhöhtes Risiko, erneut Feuer zu fangen, selbst nach längerer Zeit. Daher ist es wichtig, diese in speziell dafür vorgesehenen Sicherheitsbehältern zu lagern. Wir bietet hierfür professionelle Lager- und Transportbehälter an, die sich ideal als Quarantäneboxen für beschädigte Lithium-Ionen-Batterien eignen. Diese Spezialbehälter sind in verschiedenen Materialien wie Kunststoff, Aluminium, Stahl oder Edelstahl erhältlich und in unterschiedlichen Größen verfügbar. Je nach Modell können verschiedene Brandschutzmittel wie PyroBubbles® oder Cirrux®-Kissen als Füllmaterial verwendet werden.

PyroBubbles® sind ein geprüftes Löschmittel, das bei Temperaturen ab 900 °C eine schützende Schicht um den Brandherd bildet, während Cirrux®-Kissen aus Glasfaser nicht leitend und feuerfest sind, was sie ideal für die stoßdämpfende Verpackung von Lithium-Batterien macht. Die Quarantäneboxen bieten je nach Risikoabschätzung und Zustand der Batterien einen hohen Sicherheitsstandard und Schutz vor gefährlichen Reaktionen, wie dem Thermal Runaway. Sie verhindern effektiv das Austreten von Flammen und Splittern im Fall einer Havarie.

Da Lithium-Ionen-Batterien gemäß internationalem Transportrecht als Gefahrgut klassifiziert sind, müssen sie in entsprechend gekennzeichneten Behältern transportiert werden. Genaue Informationen zu den Transportvorschriften und Zulassungen finden Sie in den jeweiligen Produktdetails.

Prävention: So vermeiden Sie Brände

Lithium-Akkus bergen ein erhebliches Risiko für Brände und Explosionen, die sowohl Sachschäden als auch Lebensgefahr mit sich bringen können. Daher ist es essenziell, vorbeugende Maßnahmen zu ergreifen, um die Sicherheit beim Laden und Lagern dieser Batterien zu gewährleisten. Es ist wichtig, Lithium-Ionen-Batterien nicht in der Nähe brennbarer Materialien zu laden und stets die Sicherheitsvorschriften des Herstellers zu beachten.

Der VdS hat in seinem Merkblatt 3103 "Lithium-Batterien" verschiedene Leistungsklassen definiert, die spezifische Sicherheitsanforderungen mit sich bringen. Für Batterien mit mittlerer und hoher Leistung wird empfohlen, sie entweder räumlich (mindestens 5 Meter Abstand) oder durch bauliche Maßnahmen von anderen Bereichen zu trennen. Um im Brandfall schnell reagieren zu können, sollte das Laden von Lithium-Ionen-Batterien immer unter Aufsicht erfolgen.

Vorbeugung ist der Schlüssel, um Brände in Lithium-Ionen-Akkus zu vermeiden. Hier sind einige wichtige Vorsichtsmaßnahmen:

  1. Richtige Ladegeräte verwenden: Verwenden Sie immer Ladegeräte, die vom Hersteller des Geräts empfohlen werden.
  2. Akkus nicht unbeaufsichtigt laden: Laden Sie Akkus nicht über Nacht oder in Ihrer Abwesenheit.
  3. Kühl und trocken lagern: Lagern Sie Akkus an einem kühlen, trockenen Ort, fern von brennbaren Materialien.
  4. Schutz vor Beschädigung: Vermeiden Sie Stöße und andere mechanische Einwirkungen, die die Akkus beschädigen könnten.
  5. Brandschutztaschen verwenden: Nutzen Sie Brandschutztaschen für die Lagerung von Akkus, um im Falle eines Brandes eine Ausbreitung zu verhindern.

Fazit

Obwohl Brände von Lithium-Ionen-Akkus spektakulär und gefährlich sein können, sind sie bei richtiger Handhabung und Vorsicht vermeidbar. Bei größeren Bränden sollten Sie immer die Feuerwehr rufen und versuchen, sich selbst und andere in Sicherheit zu bringen. Durch das Befolgen der oben genannten Tipps und Vorsichtsmaßnahmen können viele dieser Risiken minimiert werden.

 

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