Mehr Sicherheit bei Handy-Akkus

Sie versorgen Handys und PDAs mit Strom, und auch Laptops, Akkuschrauber und Rasenmäher hängen zunehmend von ihrer Power ab: Lithium-Ionen-Akkus. Der Vorteil dieser Energiespeicher liegt in ihrer hohen Energiedichte und der Spannung von bis zu vier Volt. Einen Nachteil gibt es allerdings bei den Aspekten der Sicherheit - die organischen Elektrolyte sind brennbar und können sich leicht entzünden, was bereits zu einigen Bränden und Rückrufaktionen geführt hat.

Forscher des Fraunhofer-Instituts für Silicatforschung ISC in Würzburg haben die Sicherheit dieser Akkus optimiert. "Es ist uns gelungen, die brennbaren organischen Elektrolyte durch ein nicht brennbares, formstabiles Polymer zu ersetzen", sagt Dr. Kai-Christian Möller, Gruppenleiter am ISC. "Dadurch verbessert sich die Sicherheit der Lithium-Ionen-Akkus erheblich. Zudem kann der Elektrolyt durch seine feste Substanz nicht auslaufen."

Das Polymer, das die Forscher verwendet haben, stammt aus der Stoffgruppe der Ormocere^® - eine Verbindung mit Silizium-Sauerstoffketten, die ein anorganisches Gerüst bilden, an dem organische Seitenketten hängen. Die große Herausforderung: Das Polymer muss die Lithiumionen gut leiten, die dem Handy und dem PDA den Strom liefern. "Üblicherweise sinkt die Leitfähigkeit eines Polymers, je fester es ist. Wir hatten jedoch viele Parameter, an denen wir drehen konnten - beispielsweise können wir Kupplungsstücke mit zwei, drei oder vier Armen verwenden. Mit den Ormoceren® haben wir daher mehr Möglichkeiten als bei einer einzelnen Kunststoffsorte", sagt Möller.

Einen Prototyp des neuen Lithium-Ionen-Akkus gibt es bereits, die Forscher stellen ihn auf der Hannover-Messe vor (Halle 13, Stand E20). Bis der Energiespeicher in Laptops, PDAs und Akkuschraubern über den Ladentisch wandert, dürften allerdings noch drei bis fünf Jahre vergehen, schätzt der Experte. Die Leitfähigkeit des Polymers muss noch weiter verbessert werden, damit der Akku möglichst viel Strom in möglichst wenig Zeit abgeben oder aufnehmen kann. Dann allerdings sei es durchaus realistisch, dass er - gemeinsam mit einem Kondensator - selbst der Bleibatterie im Auto Konkurrenz macht.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC  
Foto: Nokia