Eine Lithium-Ionen-Batterie, die gegen eine andere Batterie gelagert wird, mit freiliegenden Anschlüssen, in einer Schublade oder einem Karton: Die Konfiguration scheint harmlos, birgt jedoch zwei unterschiedliche Risiken. Das erste ist der Kurzschluss durch Kontakt zwischen den Anschlüssen, der eine plötzliche Überhitzung auslösen kann. Das zweite, weniger bekannte Risiko ist die thermische Ausbreitung einer defekten Zelle auf benachbarte Zellen.
Die Trennung der Batterien beim Lagern ist kein übertriebener Sicherheitsvorkehrung: Es handelt sich um eine technische Vorsichtsmaßnahme, die auf bestimmten physikalischen Mechanismen basiert. Der folgende Abschnitt vertieft die technischen Gründe, die aktuellen Anforderungen der Versicherer und die Trennmethoden, die für jeden Kontext geeignet sind.
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Thermische Ausbreitung zwischen Zellen: das Risiko, das durch physische Trennung verringert wird
Thermisches Durchgehen bezeichnet einen selbsttragenden Temperaturanstieg innerhalb einer Lithium-Ionen-Zelle. Wenn eine Zelle in einen thermischen Durchgang gerät, steigt ihre Temperatur innerhalb von Sekunden auf mehrere hundert Grad. Wenn eine benachbarte Batterie direkten Kontakt hat, wird die Wärme durch Leitung übertragen und kann einen Kettenreaktion auslösen.
Dieses Phänomen, das als thermische Ausbreitung von Zelle zu Zelle bezeichnet wird, ist das Szenario, das die Sicherheitsstandards vorrangig zu verhindern suchen. Ein Leitfaden über die Lagerung von Batterien auf Read it beschreibt die Situationen, in denen der direkte Kontakt zwischen Akkumulatoren ein konkretes Sicherheitsproblem darstellt. In einem Lagerraum reduziert selbst eine Distanz von wenigen Zentimetern zwischen zwei Batterien die Wärmeübertragung durch Leitung erheblich.
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Die Trennung wirkt wie ein passiver Brandschutz. Sie beseitigt nicht das Risiko, dass eine Batterie ausfällt, verhindert jedoch, dass ein isoliertes Ereignis zu einem großflächigen Brand wird. Für kleine Batterien (Handwerkzeuge, E-Bikes) reicht es aus, jede Einheit in einem separaten Raum zu lagern oder sie auf einem Regal zu verteilen. Für Traktionsbatterien oder Solarmodule werden getrennte Schränke empfohlen.
Aktuelle versicherungsrechtliche Anforderungen an die getrennte Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien
Die Frage der Trennung von Batterien geht über einfache praktische Ratschläge hinaus. France Assureurs empfiehlt in seinen Präventionshinweisen, dass Lithium-Ionen-Batterien in speziellen Räumen gelagert werden, die von anderen brennbaren Materialien isoliert und von Aufenthaltsbereichen getrennt sind. Diese Anforderung geht weit über das Verbot von Stapelung hinaus.
Die auferlegten Bedingungen lassen sich auf mehrere Achsen herunterbrechen:
- Trennung der Batterien nach Technologie: Lithium-Ionen auf der einen Seite, Blei-Säure auf der anderen, da sich ihr Verhalten bei Ausfällen unterscheidet und ihre Zersetzungsgase nicht identisch sind.
- Schaffung von getrennten Zonen je nach Verwendung: Traktionsbatterien (Elektrofahrzeuge, Gabelstapler) getrennt von kleinen Akkumulatoren tragbarer Geräte.
- Aufrechterhaltung eines Mindestabstands oder Einfügen einer feuerfesten Trennung zwischen den Batteriebeständen, um die thermische Ausbreitung im Falle eines Vorfalls zu begrenzen.
In Deutschland hat der Berufsverband GS das Prinzip GS EK5/AK4 22-01 veröffentlicht, das spezifische Testanforderungen für feuerfeste Sicherheitsschränke zur Lagerung von Lithium-Ionen-Batterien definiert. Dieser regulatorische Trend breitet sich allmählich in den Nachbarländern aus.
Die Nichteinhaltung dieser Empfehlungen kann die Deckung eines Schadensfalls beeinträchtigen. Ein Versicherer, der eine Lagerung ohne Trennung oder in einem ungeeigneten Raum feststellt, hat ein Argument, um die Kostenübernahme anzufechten.
Trennung der Anschlüsse: Vermeidung von mechanischen Kurzschlüssen bei der Lagerung
Die thermische Ausbreitung betrifft interne Ausfälle der Zellen. Der externe Kurzschluss hingegen resultiert aus einem physischen Kontakt zwischen dem positiven Anschluss einer Batterie und dem negativen Anschluss einer anderen oder zwischen einem Anschluss und einem metallischen Objekt (Schlüssel, Schraube, Werkzeug).
Diese Art von Kurzschluss erzeugt einen plötzlichen Entlade-Strom. Bei einer Lithium-Ionen-Batterie kann die freigesetzte Energie eine ausreichende Überhitzung verursachen, um einen thermischen Durchgang auszulösen. Bei einer Blei-Säure-Batterie besteht das Haupt Risiko in der Produktion von brennbarem Wasserstoffgas und der Spritzung von Säure.
Die Anschlüsse zu schützen ist ebenso effektiv wie die Trennung der Batterien untereinander. Mehrere Methoden funktionieren:
- Jeden Anschluss mit einer isolierenden Kappe oder Klebeband abdecken, bevor sie gelagert werden.
- Jede Batterie in ihrer Originalverpackung oder in einer nicht leitenden Einzelverpackung aufbewahren.
- Vermeiden, Batterien lose in einem gemeinsamen metallischen Behälter oder in einer Schublade mit leitenden Objekten zu lagern.
Bei rechteckigen 9V-Batterien ist das Risiko höher als bei zylindrischen Formaten (AA, AAA), da beide Anschlüsse nebeneinander auf derselben Seite liegen. Ein einfaches Stück Klebeband auf der Oberseite der Batterie beseitigt das Problem.
Temperatur und Ladezustand: zwei Parameter, die mit der Trennung kombiniert werden müssen
Die Trennung der Batterien ohne Kontrolle ihrer Umgebung reicht nicht aus. Die Lagertemperatur beeinflusst direkt die chemische Stabilität der Zellen. Eine Lithium-Ionen-Batterie, die an einem heißen Ort gelagert wird (Garage in der prallen Sonne, Kofferraum im Sommer), altert schneller und hat ein erhöhtes Risiko für Ausfälle.
Der Ladezustand zum Zeitpunkt der Lagerung ist ebenfalls wichtig. Lithium-Ionen-Batterien lassen sich besser mit einem teilweisen Ladezustand, etwa zur Hälfte ihrer Kapazität, lagern. Eine voll geladene Batterie erleidet einen ständigen elektrochemischen Stress, der ihre Elektroden schädigt.
Eine leer gelagerte Batterie kann unter die minimale Spannungsschwelle fallen und unbrauchbar werden, ein Phänomen, das als tiefentladen bezeichnet wird.
Bei Blei-Säure-Batterien ist die Logik umgekehrt: Sie müssen geladen gelagert werden und sollten regelmäßig eine Erhaltungsladung erhalten, um die Sulfatierung der Platten zu vermeiden. Ein während der Lagerzeit angeschlossener Erhaltungslader verhindert diese Degradation.
Die Kombination dieser drei Parameter (physische Trennung, moderate Temperatur, angepasster Ladezustand) bildet die Grundlage für eine zuverlässige Lagerung, egal ob die Batterie ein saisonales Fahrzeug, ein Gartenwerkzeug oder ein häusliches Solarsystem versorgt.
Der letzte Punkt, den es zu beachten gilt, betrifft die regelmäßige Überprüfung. Eine über mehrere Monate gelagerte Batterie kann sich durch natürliche Selbstentladung langsam entladen. Die Kontrolle der Spannung alle zwei bis drei Monate hilft, unangenehme Überraschungen beim Wiederinbetriebnehmen zu vermeiden.