Lithium-Ionen-Akkus haben die Art und Weise, wie wir von tragbarer Elektronik bis hin zu Mikromobilitätsfahrzeugen alles mit Strom versorgen, grundlegend verändert. Sie bieten eine hohe Energiedichte und den Komfort der Wiederaufladbarkeit zu relativ geringen Kosten. Da der globale Markt für E-Bikes bis 2030 laut Prognosen 120 Milliarden US-Dollar erreichen soll – ein Anstieg von 37,47 Milliarden US-Dollar im Jahr 2022 –, sind diese zweirädrigen Fahrzeuge nicht mehr wegzudenken. Das Wachstum der Mikromobilität wird in der Tat gigantisch sein: Bedenken Sie, dass diese Zahl noch nicht einmal die anderen Arten von batteriebetriebenen Fahrzeugen auf unseren Straßen wie Roller oder Hoverboards einschließt.
Obwohl sie eine praktikable Alternative zum Auto darstellen und zur Reduzierung von Emissionen beitragen, sind diese batteriebetriebenen Fahrzeuge nicht ohne Risiko. Eine kurze Google-Suche zeigt, dass ein potenziell tödliches Phänomen namens thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) überall von Wired bis Reddit diskutiert wird. Dieser Prozess – gekennzeichnet durch einen schnellen und unkontrollierten Temperaturanstieg innerhalb des Akkus – ist kein Scherz.
Was ist thermisches Durchgehen bei E-Bikes?
Im Kern beginnt das thermische Durchgehen bei Lithium-Ionen-Akkus, wenn ein auslösendes Ereignis dazu führt, dass sich eine oder mehrere Akkuzellen verschlechtern. Dieses Ereignis kann auf einen internen Fehler im Akku zurückzuführen sein, wie z. B. einen Herstellungsfehler oder eine Beschädigung der internen Zellstruktur, die zu einem Kurzschluss führt. Aus diesem Grund wird empfohlen, einen Akku nach einem Sturz oder Unfall auszutauschen. Ebenso können Faktoren wie Überladung oder extreme Temperaturen als Katalysatoren für ein thermisches Durchgehen wirken. Man vergisst es leicht, aber ein Fahrradakku speichert eine immense Menge an Energie. Ein 350-Wh-E-Bike-Akku könnte Ihr Smartphone etwa 32 Mal aufladen. Wird diese Energiemenge schnell freigesetzt, kann die Auswirkung katastrophal sein.
Brände von E-Bike-Akkus sind aufgrund des Konzepts der thermischen Ausbreitung von besonderer Bedeutung. Hierbei kann sich die Hitze, die von einer Akkuzelle ausgeht, bei der es zu einem thermischen Durchgehen kommt, schnell auf benachbarte Zellen innerhalb des Akkupacks ausbreiten. Dies ist auch als Kettenreaktion bekannt.
Einmal in Gang gesetzt, löst das thermische Durchgehen eine Kette von exothermen (wärmeabgebenden) Reaktionen innerhalb der Akkuzelle aus, was zur Entstehung von Hitze und der Freisetzung flüchtiger Gase führt. Wenn sich in der Batterie und ihren Zellen Druck aufbaut, beginnt sich ihre innere Struktur zu zersetzen, was letztendlich zum Entweichen von hochentzündlichem Dampf führt. Hitze + Druck + brennbare Gase = ideale Bedingungen für Brände und Explosionen.
Als Reaktion auf diese Gefahren erlassen Regierungen weltweit zunehmend Sicherheitsmaßnahmen, um Brände von Lithium-Ionen-Akkus zu verhindern und einzudämmen. Großstädte wie New York und London haben eigene Regeln verabschiedet, und selbst die US-Bundesregierung hat kürzlich gehandelt und den EBIKE Act verabschiedet. Wir erwarten, dass dies erst der Anfang der Gesetzgebung ist, und es wird erwartet, dass europäische Länder in den kommenden Jahren Gesetze zur sicheren Lagerung von Akkus kodifizieren werden.
Das Verständnis der Feinheiten des thermischen Durchgehens bei Lithium-Ionen-Akkus ist entscheidend, um effektive Sicherheitsmaßnahmen zu etablieren und katastrophale Vorfälle zu verhindern. Indem wir der Sicherheit Priorität einräumen und Best Practices einhalten, können wir die Vorteile der Lithium-Ionen-Technologie nutzen und gleichzeitig die damit verbundenen Risiken für Mensch und Umwelt minimieren.
Bei PowerShelter sind unsere Schließfächer so konzipiert, dass sie die Auswirkungen von E-Bike-Akkubränden minimieren und den Rettungskräften Zeit zum Reagieren geben. Wenn Sie erfahren möchten, wie wir dieses wachsende Problem angehen, kontaktieren Sie uns noch heute.