Was sind die entzündlichen Zutaten in LipoAkkus?

Entzündliche Zutaten Lipo Akkus: Gefahr durch Lösungsmittel

Beim Umgang mit Energiespeichern lauern unsichtbare Risiken im Inneren der Gehäuse. Bestimmte entzündliche zutaten lipo akkus reagieren extrem empfindlich auf thermische Belastungen und Fehlfunktionen. Ein tieferes Verständnis dieser chemischen Komponenten schützt vor gefährlichen Fehlern und folgenschweren Unfällen. Erfahren Sie alles über die kritischen Stoffe im Akku.

Welche Stoffe brennen in Lithium Polymer Akkus wirklich?

Lipo-Akkus sind wahre Kraftpaket, aber auch potenzielle Brandbomben, wenn etwas schiefgeht. Die primär entzündlichen und leicht brennbare bestandteile lipo akku befinden sich im Elektrolyt. Entgegen der häufigen Annahme brennt bei einem Akkufall meist nicht primär festes, reines Lithiummetall, sondern die flüssigen oder gelförmigen organischen Lösungsmittel.

Viele Anwender konzentrieren sich bei der Gefahrenabwehr nur auf den elektrischen Kurzschluss. Aber es gibt eine bestimmte, völlig unerwartete Zutat, die einen Lipo-Brand abseits der Hitze extrem toxisch macht - ich werde im Abschnitt über das Leitsalz genau darauf eingehen.

Entzündliche Zutaten Lipo Akkus: Der Treibstoff im Elektrolyt

Die Hauptgefahr geht von den Flüssigkeiten im Inneren der Zellen aus. Organische Lösungsmittel verhalten sich im Grunde wie hochgradig brennbare, flüssige Treibstoffe. Sehr leicht entflammbar. Ein Gemisch aus organischen Carbonaten wie Dimethylcarbonat (DMC) und Ethylencarbonat (EC) bildet die Basis für den Ionentransport.

Dimethylcarbonat hat einen Flammpunkt von nur 18 Grad Celsius.^[1] Das bedeutet, es kann schon bei normaler Zimmertemperatur brennbare Dämpfe bilden, die auf den kleinsten Funken warten. Seien wir ehrlich - ich wusste das anfangs auch nicht. Als ich meinen ersten geblähten Lipo-Akku in der Hand hielt, dachte ich, da sei nur harmlose Luft drin. Ein fataler Irrtum. Es sind genau diese hochgradig entzündlichen Lösungsmitteldämpfe, die das Gehäuse aufblähen.

Lithiumhexafluorophosphat Brandgefahr: Die unsichtbare Bedrohung

Hier ist die kritische Zutat, die ich vorhin erwähnt habe: das Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat (LiPF6). Das Salz selbst brennt zwar nicht direkt wie ein Stück Holz oder Kohle, ist aber thermisch extrem instabil. Das Leitsalz Lithiumhexafluorophosphat beginnt sich bereits ab 70 bis 90 Grad Celsius thermisch zu zersetzen.

Bei Kontakt mit Feuchtigkeit oder während eines Brandes reagiert es extrem heftig. Es setzt toxische Gase frei, vor allem Fluorwasserstoff, auch bekannt als Flusssäure-Gas. Dieses Gas - und das unterschätzen selbst sehr erfahrene Modellbauer fast immer - verätzt die Atemwege schwer und ist für Menschen oft weitaus gefährlicher als die eigentliche Stichflamme.

Gefahren Inhaltsstoffe Lipo Akku: Warnsignale richtig deuten

Ein süßlicher Geruch in der Nähe des Akkus ist ein absolutes Alarmsignal. Er deutet darauf hin, dass das Gehäuse mikroskopische Risse hat und das lipo akku elektrolyt lösungsmittel bereits als Gas austritt. In diesem Moment ist der Akku eine tickende Zeitbombe.

Interne Sauerstoffproduktion und der Thermal Runaway

Kommt es durch einen internen Defekt zu einer massiven Überhitzung, dem sogenannten Thermal Runaway, füttern auch die anderen Komponenten das Feuer. Game over. Die Kunststoff-Separatoren, meist hauchdünne Trennschichten aus Polyethylen oder Polypropylen, schmelzen typischerweise bei Temperaturen zwischen 130 und 160 Grad Celsius. ^[3] Danach brennen sie wie reines Plastik und heizen die Zelle weiter auf.

Abhängig von der genauen Zellchemie, wie etwa beim Lithium-Cobalt-Oxid (LiCoO2), spaltet die Plusseite der Batterie bei Überhitzung zusätzlich Sauerstoff ab. Dadurch versorgt sich der Brand intern selbst mit Sauerstoff. Das macht das Löschen mit herkömmlichen Mitteln wie einer Löschdecke fast unmöglich, da das Feuer nicht einfach erstickt werden kann. Selten sieht man einen so aggressiven und unaufhaltsamen Brandverlauf wie bei einem durchgehenden Lipo-Akku.

Vergleich der Brandgefahr: LiPo vs. LiFePO4

LiPo-Akku (Lithium-Polymer)

Hochgradig entflammbare Lösungsmittel mit sehr niedrigem Flammpunkt.

Gering. Thermal Runaway beginnt oft schon bei 130 bis 150 Grad Celsius.

Sehr hoch, was im Fehlerfall zu einer gewaltigen, schlagartigen Energiefreisetzung führt.

Setzt bei Zersetzung viel Sauerstoff frei, was das Feuer massiv anheizt.

LiFePO4-Akku (Lithium-Eisenphosphat) ⭐

Ebenfalls brennbar, entzündet sich ohne den internen Sauerstoff jedoch deutlich schwerer.

Sehr hoch. Bleibt bis etwa 270 Grad Celsius stabil.

Niedriger als bei LiPos, was die generelle Leistungsabgabe und Explosionsgefahr mindert.

Die feste Phosphat-Bindung verhindert die Freisetzung von Sauerstoff fast vollständig.

Der unterschätzte Sommerflug in München

Markus, ein 34-jähriger Drohnenpilot aus München, flog sein Gerät an einem heißen Julitag bei über 30 Grad Celsius. Nach der Landung bemerkte er, dass sich sein 4S LiPo-Akku leicht aufgebläht hatte. Er ging fälschlicherweise davon aus, dass er nach dem Abkühlen wieder normal funktionieren würde.

Am nächsten Tag schloss er den Akku im Hobbykeller an sein Schnellladegerät an. Erster Versuch: Das Ladegerät zeigte keinen Fehler, aber der Akku wurde extrem schnell ungewöhnlich heiß. Anstatt den Vorgang sofort zu stoppen, wartete Markus ab, in der Hoffnung, die Zellenspannung würde sich balancieren.

Plötzlich hörte er ein leises Zischen und nahm einen intensiv süßlichen Geruch wahr - das entweichende Elektrolyt-Gas. Ihm wurde schlagartig klar, dass die Lösungsmittel verdampften. Er riss das Ladekabel heraus und warf den Akku geistesgegenwärtig in eine bereitstehende, feuerfeste Munitionskiste aus Metall.

Nur zehn Sekunden später entzündete sich das Gas und der Akku brannte mit einer massiven Stichflamme komplett aus. Die Metallkiste verhinderte einen Hausbrand. Markus lernte auf die harte Tour, dass geblähte Akkus voller brennbarer Gase sind und ein süßlicher Geruch die absolute letzte Warnung vor der Selbstentzündung ist.