Gefahr durch Li-Io Akkus, speziell Bauform 18650

Auf YouTube gibt es viele Videos in denen 18650-Zellen zum brennen oder explodieren gebracht werden. Auch in Foren wird häufig von Unfällen berichtet. Ich wollte nun wissen, ob diese Unfälle wirklich leicht passieren können oder ob man die Akkus wirklich quälen muss um solche Effekte zu erzielen.

 Versuchsaufbau

Dazu habe ich zwei 18650-Zellen, die noch in Ordnung waren (Kurzschlussstrom direkt gemessen = 23A), langsam überladen. Konkret heißt dass, das ich mit einem Ladestrom von 0,5A bis 4,2V (Ladeschlussspannung) geladen habe und dann mit konstanten Strom (0,5A) weiter. Den Akku habe ich an eine Geräteanschlussleitung angelötet und im Garten in ein Erdloch gelegt. Die Temperatur wurde mit einem Infrarotthermometer gemessen. (Von der Grün-Gelben Ader nicht verwirren lassen. Ich habe nicht mit Niederspannung 230V;AC gearbeitet, sondern lediglich so ein Kabel benutzt.)

 Durchführung und Ergebnisse

Weil die erste Zelle keine spektakulären Effekte gezeigt hat, habe ich den Versuch mit einer weiteren Zelle wiederholt. Das Ergebnis war das Gleiche. Beide Zellen haben sich auf circa 42°C erwärmt. Bei einer Spannung von circa 5,2V und einem Strom von 0,5A wurde die Zelle plötzlich hochohmig. Daher der Ladestrom sank auf Werte <5mA. Ein leises Zischen war zu hören, austretende Flüssigkeiten oder Rauchentwicklung war nicht zu beobachten. 

 Schlussfolgerung

Für den Versuch gibt es natürlich eine große Menge an Fehlerursachen, außerdem sind zwei Versuchsdurchläufe nicht sehr aussagekräftig. Dennoch kann ich für zukünftige Basteleien mit diesen Zellen sagen, dass ein leichtes Überladen nicht so gefährlich ist wie man häufig im Internet liest. Danach habe ich mir die Videos und Berichte im Internet nochmal angeschaut und festgestellt, dass immer mit deutlich höheren Strömen geladen wurde. Da wird z.B. mit einer 12V KFZ-Batterie geladen oder am Netzteil mit 6A und 20V oder die Zellen werden mit einem Stück Kupferdraht kurzgeschlossen oder in einem Taschenlampengehäuse verpolt. Einen ähnlichen Versuch hat auch Dipl. Inf. Thomas Pfeifer durchgeführt und auf seiner Seite davon berichtet. Aber auch hier wurde mit deutlich mehr Strom ein Li-Po Akkus gearbeitet. Link: http://thomaspfeifer.net/lithium_akku_explosion.htm  Es bleibt also festzuhalten, dass Li-Io Akkus viel Energie auf geringem Raum speichern können und diese auch in geringer Zeit freisetzen können. Werden übliche Schutz- und Überwachungsschaltungen eingesetzt lässt sich die Gefahr aber minimieren. Das gilt für die einfache Schutzschaltung an einer einzelnen Zelle als auch für die Schaltung z.B. in einem Laptopakku.