Warum explodierten die Akkus von Samsung-Handys?

Da Samsung wegen der möglichen Explosion des Galaxy Note 7-Handys im Kreuzfeuer stand, wollen wir einen Blick darauf werfen, was eine solch chemische Reaktion innerhalb des Handy-Akkus verursachte.

Lithium-Ionen-Akkus sind heute in all unseren Handys, Tablets oder Kameras und sogar in Autos alltäglich. Doch bis in die 1990er Jahre sahen sie aus wie kleine Panzer und waren undicht. Der französische Chemiker Jean-Marie Tarascon änderte all das mit seiner Idee, Elektrolyten in einem Polymer (also Kunststoff) zu halten und die beiden Elektroden darin zu versiegeln. Sie wurden zuverlässig, ließen sich in verschiedene Formen bringen und eroberten einen riesigen Markt. Seitdem tobte der Kampf zwischen den Herstellern. Sie alle wollten immer mehr und mehr davon bekommen. Manchmal auch auf Kosten der Sicherheit.

Thermische Ausreißer

Wenn der Lithium-Ionen-Akku in unseren Smartphones die Tendenz hatte, zu explodieren, war das das Ergebnis eines Phänomens, das „Thermal Runaway“ genannt wird. Wenn die Wärme im Elektrolyt der Batterie anstieg, fanden unerwünschte chemische Reaktionen statt, die den Temperaturanstieg noch weiter beschleunigten. Ein Teufelskreis begann und die Dinge konnten schnell außer Kontrolle geraten.

Aber warum stieg die Temperatur so an? Dafür gab es verschiedene Gründe.

Kontakt zwischen den Elektroden

Alle Hersteller wussten, dass die Elektroden einer Batterie niemals miteinander in Kontakt kommen dürfen. Aber die Akkus in unseren Smartphones wurden immer dünner und der Raum zwischen den Elektroden immer kleiner. Wenn das Polymer, das den Elektrolyten enthielt, verunreinigt wurde, konnten sich die Elektroden berühren. Die gesamte Energie in der Batterie wurde dann auf den Elektrolyten übertragen, der sich bald entzündete.

Zu viel und zu schnell geladen

Eine weitere mögliche Ursache für eine Batterieexplosion war eine Überladung. Denn ein Akku, der geladen wurde, war ein bisschen wie eine Wasserflasche, die man auffüllt. Sobald die Flasche voll ist, läuft sie über, wenn Sie weiter Wasser nachgießen.

Bei einer Batterie lagert sich überschüssiges Lithium zu Strukturen ab, die Dendriten genannt werden und im Laufe der Zeit den Separator, der die Anode von der Kathode trennt, beschädigt und zu einem Kurzschluss führen könnte.

Da wir alle dazu neigen, unsere Telefone über Nacht aufzuladen, bauten die Hersteller eine Vorrichtung ein, die ein Überladen verhindert. Doch wenn diese versagt, droht eine Explosion. Und dasselbe konnte passieren, wenn zu schnell geladen wurde, z. B. mit einem Ladegerät, das nicht zur Batterie passte.

Urhebender Autor: Nathalie Mayer