Überlegungen zu den Sicherheitsgrenzen von Lithium-Ionen-Batterien aus Anmerkung 7 Ereignis

Im vergangenen Jahr hat der US-amerikanische Consumer Product Safety Council wiederholt Nachrichten gesendet, in denen Batterien, Schneefräsen, Skateboards, Taschenlampen und elektrische Liegen aufgrund von Bränden durch Lithium-Ionen-Batterien zurückgerufen wurden.

Im Jahr 2013 musste Boeing alle 787 Jetliner wegen des Feuers einiger Lithiumbatterien aussetzen. Nach dem Wechseln der Batterie und des Ladegeräts und einer besseren Reaktion auf das Batteriefeuer durfte das Flugzeug den Flug wieder aufnehmen.

Im Jahr 2014 sagte Boeing nach der Untersuchung eines Vorfalls: "Nach diesem Vorfall sind wir weiterhin zuversichtlich, das Batteriesystem des 787-Passagierflugzeugs, die Gesamtleistung des Batteriesystems und die Sicherheit des Flugzeugs umfassend zu verbessern. ""

Leicht, energiereich.

Lithium ist das leichteste aller Metalle. Es kann viel Energie in ein kleines Volumen stecken und ist die perfekteste Batterie.

Laut Albemarle, dem US-amerikanischen Chemieunternehmen, ist der Markt für Lithium von Hunderten Millionen im Jahr 2000 auf 8 Milliarden US-Dollar im vergangenen Jahr gewachsen.

Aus dem gleichen Grund erfordern Lithium-Ionen-Batterien integrierte Sicherheitsmechanismen, die die Produktionskosten erhöhen.

Darüber hinaus ist der Preis für Lithium nach der Berechnung von Albemarle in den letzten 15 Jahren jedes Jahr um 14% gesunken. Lewis Larsen, Geschäftsführer des Beratungsunternehmens Lattice Energy, sagt, dass kleinere Unternehmen anfangen, Sicherheitsprobleme zu lösen.

Es gibt keine Hinweise darauf, dass Samsung oder sein Batterielieferant bei Note7-Handys Abstriche machen, und Tony Olson, Geschäftsführer des Beratungsunternehmens D2Worldwide, ist der Ansicht, dass das Problem nicht auf billige Produkte beschränkt ist.

Vor zehn Jahren führte er einen Batterietest auf seinem Laptop durch und betonte, dass die Batterie in Brandgefahr sei. Rund 9,6 Millionen Laptop-akkus wurden von Sony zurückgerufen.

Als Olson sieben Jahre später andere Laptop-Batterien testete, stellte er fest, dass "sich das Design der Batteriesicherheit im Grunde nicht geändert hat, obwohl die Inspektion sehr streng ist".

Sony, Hewlett-Packard, Toshiba und Panasonic haben laut der Consumer Product Safety Commission alle Laptop-Batterien wegen Brandgefahr zurückgerufen. Matsushita, der die Batterien liefert, sagte, das Problem sei während des Herstellungsprozesses aufgetreten und nun behoben worden.

Auf die Schwierigkeiten von Samsung in der vergangenen Woche angesprochen, sagte Kazuhiro Tsuga, CEO von Matsushita, gegenüber Reportern, dass Lithium-Ionen-Batterien bei erhöhter Dichte und schnellem Aufladen zu Feuer neigen.

"Um [Risiko] gegen Nutzen abzuwägen, steht die Sicherheit an erster Stelle", sagt Kazuhiro Tsuga. "Mit der aktuellen Technologie ist es sehr schwierig, die Unfallrate auf Null zu senken."

Höhere Nachfrage

Vor der Smartphone-Ära brauchten Benutzer nicht zu viele Geräte - nur ein paar Telefone und ein paar Textnachrichten. Heute muss das Telefon jedoch mehr und ständig benutzt werden.

Laut eMarketer, einer Werbeagentur, verbringen mobile Benutzer in China beispielsweise fast doppelt so viel Zeit mit Smartphones wie vor vier Jahren.

Dies wiederum hat die Hersteller dazu veranlasst, ihre Bildschirme größer zu machen, sie leistungsfähiger zu machen und mehr Energie in kleinere Räume zu stecken. Aber das Material wird komplexer: "Sie sind nicht 100% sicher, werden es niemals sein", sagt Larson.

"Aus Lithium-Ionen-Sicht glauben wir, dass sie beginnen, die Grenze der Sicherheitsenergiedichte der Technologie zu erreichen."

In diesem Punkt sind sich die Experten jedoch uneinig. BrandonNg, der Chef von QFE, einem Start-up in Hongkong, plant, Batterien in der Größe von Kühlschränken zu verkaufen, um Dieselgeneratoren zu ersetzen, und er glaubt, dass noch Verbesserungspotenzial besteht.

"Lithiumbatterien haben noch viel Raum für Wachstum in Bezug auf die Erhöhung der energiespeicherung."

Neue Technologien, um Batterien sicherer zu machen, sind seit langem vielversprechend und werden bald in Luft aufgehen.

Laut Tim Grejtak, Analyst am Ritz-Institut, setzen sich Dutzende von Startups mit dem Problem auseinander, aber wissenschaftliche Probleme sind schwer zu lösen und nehmen sich Zeit.

Laut Tim Grejtak ist Blue Current mit Hauptsitz in Kalifornien das vielversprechendste Unternehmen, das den Durchbruch schafft. Es untersucht die Verwendung von Gelelektrolyten zur Herstellung von Batterien mit hoher Dichte und geringer Entflammbarkeit.

Huqichao, der Gründer der Firma Solid Energy Systems in Massachusetts, die an einer Lithium-Metall-Batterie arbeitet, sagt, dies würde den Batterieraum halbieren. Es wird erstmals in Drohnen in großer Höhe eingesetzt und wird ab 2018 für Consumer-Geräte, einschließlich Smartphones, verfügbar sein.

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