Smartphone Akku

Der Chemie-Nobelpreis 2019 ging an die Chemiker John B. Goodenough (USA), M. Stanley Whittingham (UK) und Akira Yoshino (Japan).

Was das mit den Akkus in unseren Smartphones zu tun hat? – Alles.

Alle diese Chemiker haben sich mit Lithium-Ionen Batterien beschäftigt und damit jene technische Revolution angestoßen, durch die wir heute ausdauernde, elektrische Kleingeräte nutzen können, die leistungsfähiger sind als Computer vor zwanzig Jahren.

Der Stromhunger unserer Smartphones ist im Verhältnis zu ihrer Größe gewaltig und ebenso gewaltig sind die mittlerweile möglichen Akkukapazitäten auf kleinstem Raum.

Ermöglicht werden diese enormen Kapazitäten durch ein chemisches Verfahren, dass auf dem Metall Lithium basiert. Es handelt sich um die momentan leistungsfähigsten Batterien in Serienherstellung.

Die Technik hat aber einen großen Nachteil, denn Lithium-Ionen Akkus produzieren bei exothermen Reaktionen Sauerstoff.

Klingt auf dem Papier ungefährlich? Ist es aber nicht. Das heißt nämlich nichts anderes, als das solche Batterien, wenn sie einmal Feuer gefangen haben, ihren eigenen Brennstoff produzieren. Sie sind daher absolut unlöschbar und brennen solange bis das gesamte Material umgesetzt ist.

Umso wichtiger ist ein sorgfältiger Umgang mit Akkumulatoren.

Wir beraten euch in unseren Artikeln umfassend zu technischen Besonderheiten, Pflege und Sicherheit. Damit Du uneingeschränkt Freude an deinem Smartphone hast, ohne nervige Akkupannen.

Was ist ein Lithium-Ionen Akku?

Eine Lithium-Ionen-Zelle besteht aus einer Grafit-Elektrode – dem negativen Pol – und einer Lithium-Metalloxyd-Elektrode, die positiv geladen ist.

Das Lithium-Metalloxyd kann variable Anteile an Nickel, Mangan und Kobalt (z. B. Li(NixCoyMnz)O2) haben, sogenannte NMC-Materialien, die sich aufgrund ihrer hohen Energiedichte besonders gut für Smartphones eignen, jedoch teuer und vermeintlich unsicherer sind.

Je nach Zusammensetzung hat der Akku unterschiedliche Eigenschaften, sodass exakte Aussagen zur Kapazität und Lebensdauer häufig nicht möglich sind.

Warum explodieren Lithium-Ionen Akkus?

Lithium ist das leichteste Metall und reagiert heftig mit Wasser. Deshalb kommt als Elektrolyt ein zwar wasserfreies, aber brennbares Lösungsmittel zum Einsatz. Entzündet sich das Lösungsmittel, kommt es zu Bränden oder gar Explosionen.

Der häufigste Grund dafür ist ein Kurzschluss. Die beiden Elektroden zwischen denen die geladenen Teilchen entlang einer Spannung laufen, sind durch einen sogenannten Separator getrennt. Da moderne Akkus immer leistungsfähiger und kleiner werden, sind diese Trennschichten hauchdünn und fehleranfällig.

Ist der Separator beschädigt, kommt es nach einem Kurzschluss zu einem Funken, der das Elektrolyt in Brand setzt.

Das ist zum Beispiel beim Samsung Galaxy Note 7 passiert und war der Grund für eine riesige Rückrufaktion und einem Image- und Millionenschaden für das koreanische Unternehmen.

Folgende Themen und noch viele mehr behandeln wir in unseren Artikeln zum Thema „Akku“

• Wie lagert man einen Lithium-Ionen Akku?
• Wie funktioniert ein Lithium Ionen Akku?
• Wie viele Ladezyklen hält Lithium Ionen Akku?
• Kann man einen Lithium Ionen Akku überladen?

Alle Artikel zum Thema