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Im Vergleich mit anderen Akkus sind Lithium-Ionen-Akkus wegen ihrer hohen Energiedichte bei relativ geringem Gewicht, ihrer Unempfindlichkeit gegenüber dem sogenannten Memory-Effekt und der geringen Selbstentladung, der Speichereffizienz sowie nicht zuletzt auch wegen Ihrer Unempfindlichkeit und Betriebsbereitschaft im teilgeladenen Zustand schon lange die erste Wahl als Energiespeicher für mobile Geräte und zunehmend auch der Industriebatterien.

Die Kostenentwicklung der Batterien bei verbesserten Eigenschaften, eine verbesserte Sicherheit in Anwendung und Beförderung treiben innovative Massenanwendungen vor dem Hintergrund der Effizienzgesellschaft, der Elektromobilität. Aber hervorragend auch in solchen Entwicklungen die sich mit dem Trend „Internet der Dinge“ verbinden lassen. Die Energie- und Leistungsdichten steigen weiter.

Easy Click 2015 bei nicht mehr typgetreuen, defekten oder beschädigten Lithiumbatterien

Die Lithiumbatterien können insbesondere bei Defekten oder Beschädigungen Gefahrenpotenziale entwickeln. Doch wie geht man damit um, welche typischen Defekte gibt es? Solchen und anderen Fragen geht ein hinweislich für die Praxis entwickelter Leitfaden mit Checkliste von Envites Energy/Nordhausen nach.

„Denn in der Praxis fragen sich die Nutzer, gefahrgutbeauftragte Personen und Techniker, was ist ein zur Gefahr neigender Defekt,  eine Beschädigung  oder Typabweichung an einer Lithiumbatterie vor dem Hintergrund der Beförderungsbestimmungen und wie soll ich damit umgehen?“ , stellt der Verfasser des „Easy Click 2015 – Checkliste Beförderungsvorbereitung & Beförderung: SV 376 ADR (Sondervorschrift), festgestellte defekte/beschädigte und nicht 38.3 typgetreue Lithiumbatterien“ Tim Schäfer gegenüber nnz-online fest.

Dazu wird der Leitfaden anhand konkreter Beispiele, der Kriterien, Fragen/Antworten (FAQ), einer Checkliste, den Bestimmungen und mehr Antworten ermöglichen, die im richtigen Sinne der Vorschriften sind.

Sicherheit oder normale Alterung betroffen?

Auch Lithium-Ionen-Akkus nutzen sich irgendwann normalerweise beim Aufladen ab. Moderne Akkus sollten die vom Hersteller angegebenen Ladevorgänge verkraften, bevor die maximale Kapazität auf unter 80% (es kann der Bezug auch auf 70% gegeben sein) des ursprünglichen Wertes sinkt.

Gemessen werden hier die Ladezyklen, von 0-100% i.d.R.. Lithium-Ionen-Akkus verschlechtern sich also irgendwann sowohl durch Benutzung  als auch ohne Benutzung einfach mit der Zeit (kalendarische Lebensdauer). Früher stellte sich oft heraus, dass der sogenannte schleichende Kapazitätsverlust in der Praxis weniger von der Zahl der Lade-Entlade-Zyklen, sondern vor allem von den Lagerbedingungen abhing: Je höher die Temperatur und je voller der Akku, desto eher kam es zum Ausfall.

Als Grund hierfür werden in der Regel parasitäre unumkehrbare chemische Reaktionen genannt. Bei aktuellen Lithiumionen-Akkus liegt die kalendarische Lebensdauer sehr deutlich höher, so dass inzwischen meist die Zyklen Haltbarkeit und die Betriebsbedingungen entscheiden, wie lange der Akku verwendet werden kann. Die Zyklen Lebensdauer ist abhängig von Art und Qualität des Akkus, von der Temperatur, und von der Art der Nutzung des Akkus, insbesondere (Ent-)Ladehub, Ladeschlussspannung und Stärke der Lade- sowie Entladeströme.

Bei hohen Temperaturen verringert sich die Zyklen Haltbarkeit drastisch, weshalb der Akku am besten bei Raumtemperatur verwendet werden sollte. Sehr niedrige Temperaturen während des Betriebs, nicht jedoch während der Lagerung, sind ebenfalls schädlich. Durch flaches Laden und Entladen wird die Haltbarkeit stark überproportional verbessert, das heißt, dass ein Lithiumionen-Akku, von dem statt 100 % nur 50 % der maximalen Kapazität entladen und dann wieder geladen werden, die mehr als doppelte Zyklen zahl durchhält. Der Grund hierfür ist, dass bei vollständig entladenem und vollständig geladenem Akku hohe Belastungen für die Elektroden entstehen.

Optimalerweise werden bei solchen leichter zyklisierten Akkus sowohl die Ladeschlussspannung reduziert als auch die Entladeschlussspannung etwas erhöht. Ebenso erhöhen starke Lade- und Entladeströme die mechanischen und thermischen Belastungen und wirken sich so negativ auf die Zyklenzahl aus. Insofern hier abnormale Entwicklungen beim Akku eingetreten sind oder eintreten, etwa dann, wenn der Akku heruntergefallen ist, kann ein Defekt durch eine mögliche Art von innerer Beschädigung gegeben sein. Solche Akku`s sollten nur noch gemäß den Hinweisen des Herstellers gehandhabt werden. Ggf. sollten solche „abnormalen“ Akkumulatoren dann als beschädigt mit einer möglichen Neigung zur Gefahr eingeordnet werden.

Der Leitfaden „Easy Click 2015 – Checkliste Beförderungsvorbereitung & Beförderung: SV 376 ADR (Sondervorschrift), festgestellte defekte/beschädigte und nicht 38.3 typgetreue Lithiumbatterien“ kann kostenlos heruntergeladen und genutzt werden:

EasyClick Checkliste Beförderungsvorbereitung

 

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