DGUV Information 205-041: Brandschutz beim Umgang mit Li ... / 2 Begriffsbestimmungen

Lithium-Ionen-Zelle

Lithium-Ionen-Zellen bestehen aus einer lithiumhaltigen Kathode, einer Anode, einem wasserfreien lithiumhaltigen Elektrolyten und einem Separator in einem Gehäuse.

Lithium-Ionen-Batterien (LIB)

Eine LIB kann eine Einzelzelle umfassen, besteht aber oft aus mehreren Zellen, die in Reihe und/oder parallel geschaltet werden, um die benötigte Spannung und/oder den benötigten Energieinhalt zu erreichen. In einer LIB kann beides umgesetzt sein.

Primär- und Sekundärzellen

Primärzellen sind im Gegensatz zu Sekundärzellen nicht wiederaufladbar.

Lithium-Ionen-Akkus

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird die Sekundär-LIB auch als Lithium-Ionen-Akku bezeichnet.

Altbatterien

Altbatterien sind Batterien, die Abfall im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) sind. Um Mensch und Umwelt zu schützen und Wertstoffe in hohem Maße zurückzugewinnen, müssen sie getrennt vom unsortierten Siedlungsabfall gesammelt und recycelt werden.

Beschädigte oder defekte LIB

Der Zustand der LIB ist nicht immer eindeutig zu erkennen. Bei der Beurteilung, ob eine Zelle oder Batterie beschädigt oder defekt ist, muss eine Einschätzung oder Bewertung auf der Grundlage von Sicherheitskriterien des Zellen-, Batterie- oder Produktherstellers oder einer technisch sachverständigen Person mit Kenntnis der Sicherheitsmerkmale der Zelle oder der Batterie durchgeführt werden. Eine Einschätzung oder Bewertung kann unter anderem die folgenden Kriterien umfassen:

a.	akute Gefahr wie Gasfreisetzung, Austreten von Elektrolyt oder Brand;

b.	nicht bestimmungsgemäße Nutzung der Zelle oder der Batterie;

c.	Anzeichen von physischen Schäden wie Verformung des Zellen- oder Batteriegehäuses oder Verfärbungen am Gehäuse;

d.	äußerer und innerer Schutz gegen Kurzschluss, wie Spannungs- oder Isolationsmaßnahmen;

e.	Zustand der Sicherheitsmerkmale der Zelle oder der Batterie;

f.	Beschädigung der inneren Sicherheitskomponenten, z. B. des Batteriemanagementsystems;

Dendriten-Bildung

Dendriten sind Kristalle, die sich bei der Verwendung der LIB bilden. Sie wachsen von der Anode in Richtung Kathode und durchstoßen den Separator. Dadurch kann es zu einem internen Kurzschluss in der Zelle kommen.

Kritische LIB

Eine kritische LIB reagiert aus innerer Ursache wie zum Beispiel durch einen inneren Kurzschluss. Dieser Zustand kann etwa durch mechanische Belastung ausgelöst werden. Es besteht eine hohe Brandgefahr.

Sicherer Ort

Der sichere Ort (Quarantäne-Bereich) ist ein Lagerplatz für beschädigte oder defekte LIB, an dem keine Ausbreitung des Brandes und Schädigungen der Umgebung möglich ist.

Tiefentladung

Bei einer Tiefentladung wird die LIB so weit entladen, dass die Spannung unter die Entladeschlussspannung absinkt, bei der die Entladung normalerweise beendet wird. Es kann beim anschließenden Wiederaufladen zu internen Kurzschlüssen kommen. Der Zustand der Lithium-Ionen-Batterie entspricht einer kritischen LIB.

Überladung

Beim Verwenden eines Ladegerätes ohne Batteriemanagementsystem (BMS) wird der LIB auch über den Vollladezustand geladen. Es kommt zur Erwärmung bis hin zur Zersetzung des Elektrolyten. Dadurch besteht akute Brand- und ggf. Explosionsgefahr. Der Zustand der Lithium-Ionen-Batterie entspricht einer kritischen LIB.