Das Samsung Galaxy Note 7 ist nicht das erste Handy, dessen Akku Probleme macht. Doch warum überhitzen die Geräte überhaupt?
Berlin - Der Lieferstopp für das Samsung Galaxy Note 7 verunsichert derzeit viele Verbraucher. Nachdem rund drei Dutzend Exemplare des Smartphones beim Laden in Flammen aufgegangen sind, hat der Hersteller eine weltweite Rückrufaktion gestartet. Es soll um rund 2,5 Millionen Geräte gehen, die umgetauscht werden müssen. Inzwischen warnt auch die US-Flugaufsicht FAA Passagiere aus Sicherheitsgründen davor, das neue Samsung-Smartphone Galaxy Note 7 während des Fluges anzuschalten oder zu laden. Sie empfiehlt zugleich dringend, die Mobiltelefone nicht im Gepäck aufzugeben. Mehrere Fluggesellschaften, darunter Singapore Airlines und Qantas, untersagen ihren Passagieren, sogar ganz, die betroffenen Geräte im Flugzeug zu nutzen.
Berichte über explodierende Akkus sind allerdings nicht neu. Immer wieder kommt es zu Bränden oder Verletzungen von Nutzern, auch durch Geräte anderer Hersteller.
Hersteller und Experten beteuern, dass es, gemessen an der millionenfachen Verbreitung dieser Geräte, nur sehr selten zu größeren Unfällen kommt. Häufiger geschieht es, dass sich Akkus aufblähen und im Geräteinneren platzen. Zu Verletzungen kommt es dabei zwar meist nicht. Ärgerlich ist es aber trotzdem, denn oft ist das Handy danach nicht mehr zu gebrauchen.
Die Li-Ion-Akkus sind eigentlich so geschützt, dass Überladungen verhindert werden
Bei den zurückgerufenen Batterien handelt es sich um Lithium-Ionen-Akkus, wie sie inzwischen bei den meisten mobilen Geräten zum Einsatz kommen. Elektrizität entsteht in solchen Akkus dadurch, dass in mehreren Zellen ein Ionenfluss zwischen zwei Elektroden erzeugt wird. Der Vorteil ist, dass Li-Ion-Akkus wieder aufladbar und sehr kompakt sind. Darüber hinaus enthalten sie kein hochgiftiges Cadmium. Problematisch ist das darin verwendete Lithium. Dabei handelt es sich um ein hochreaktives Metall, das sehr schnell oxidiert. Lange Zeit musste man deshalb auf den kommerziellen Einsatz der Li-Ion-Technologie verzichten, die bereits seit den 80er-Jahren bekannt ist.
Heute sind Li-Ion-Akkus hermetisch verkapselt, um Reaktionen mit Wasser oder Sauerstoff zu verhindern. Geschützt werden sie darüber hinaus von einem „Batteriemanagementsystem“, das oft in die Batterie integriert ist und Überladungen verhindern soll.
Bei fest eingebauten Akkus muss sich der Verbraucher auf den Hersteller verlassen
Dass es dennoch zu einer Überhitzung kommen kann, liegt daran, dass Handys und mobile Computer immer kompakter werden und gleichzeitig immer mehr Leistung bringen müssen. Man merkt das an der zunehmenden Wärmeentwicklung, wenn viele Anwendungen gleichzeitig laufen. Aufgrund des harten Preiskampfs in der Branche werden zudem nicht selten Billigprodukte verbaut.
Da Akkus häufig fest eingebaut sind, muss sich der Verbraucher darauf verlassen, dass der Hersteller nur qualitativ hochwertige Bauteile verwendet.
Auch der Nutzer selbst kann einiges dafür tun, böse Überraschungen zu vermeiden. So stellt sich in Untersuchungen immer wieder heraus, dass insbesondere der Einsatz billiger Ladegeräte und Kabel für Akku-Überlastungen verantwortlich ist. Stattdessen sollte man nur Markengeräte verwenden. Da moderne Hochleistungs-Akkus eine sehr hohe Energiedichte erreichen, sind starke mechanische Einwirkungen unbedingt zu vermeiden.
Autoablagen, enge Hosentaschen und Heizung sind für Akkus tabu
Sind, etwa durch einen Sturz, Pluspol und Minuspol des Akkus beschädigt, besteht akute Kurzschlussgefahr. Gegen solche Schäden helfen spezielle Schutzhüllen. Im Zweifel sollte man das Gerät durch einen Experten überprüfen lassen. Schützen sollte man Li-Ion-Akkus auch vor extrem hohen oder niedrigen Temperaturen sowie vor Feuchtigkeit. Auf der Autoablage haben Handys an Sonnentagen nichts zu suchen. Auch in engen Hosentaschen und nah am Körper sollte man sie nicht ständig mit sich herumtragen. All diese Maßnahmen schützen nicht nur vor Unfällen, sondern erhöhen auch die Lebensdauer des Geräts.
Sobald man beobachtet, dass sich ein Akku verformt oder ungewöhnlich heiß wird, sollte man ihn unbedingt austauschen oder – falls er fest verbaut ist – austauschen lassen. Auch bei sichtbaren Rissen in der Außenhülle gilt: sofort auswechseln! Defekte Akkus haben im Hausmüll nichts zu suchen und können stattdessen im Fachhandel oder bei einer örtlichen Recyclingstelle abgegeben werden.
Sollte es doch einmal zu einem Batteriebrand kommen, muss das Gerät sofort vom Netz getrennt werden. Auf keinen Fall sollte man es mit Wasser löschen, sondern mit einem Feuerlöscher, oder die Flammen ersticken, etwa mit Sand. Panik ist fehl am Platze: Die Gefahr einer Explosion ist extrem gering.
Typische Akku-Mythen: Zu lang geladen?
„Lass das Handy nie über Nacht am Strom - es kann explodieren.“
Geschichten über brennende oder explodierende Akkus stammen meist aus der Zeit der Nickel-Cadmium-Batterien. „Bei Lithium-Ionen-Akkus, die sich in heutigen Smartphones und Laptops befinden, ist das praktisch ausgeschlossen“, sagt Matthias Baumann vom Tüv Rheinland. „Die Schutzmechanismen innerhalb der Zelle und des Ladegerätes - in dem Falle des Telefons oder des Laptops - verhindern ein Überladen.“ Funktioniert der Akku korrekt, stoppt der Ladevorgang bei voller Ladung oder zu hoher Temperatur automatisch. „Ist der Akku voll aufgeladen, während das Gerät noch am Netz hängt, wird zunächst dessen Energie verbraucht, zum Beispiel, bis der Akku nur noch 95 Prozent hat. Dann werden die fehlenden 5 Prozent aufgeladen“, sagt Sergej Rothermel vom Batterieforschungszentrum MEET aus Münster. Das schont den Akku, der Nutzer kriegt davon aber nichts mit.
Typische Akku-Mythen: Muss der Akku vor dem Laden leer sein?
„Vor dem Aufladen sollte der Akku immer komplett leer sein.“
Korrekt – allerdings nicht für neue Batterien. „Nickel-Cadmium Batterien, wie sie früher eingesetzt wurden, litten unter dem sogenannten Memory Effekt“, sagt Tobias Placke vom MEET. Wurden die Akkus nicht komplett entladen, konnte es passieren, dass ihre Kapazität sank. Sie „merkten“ sich, wie viel Energie zwischen den Ladezyklen verbraucht wurde. In heutigen Lithium-Ionen-Zellen gibt es diesen Effekt nicht mehr. Bei den Nickel-Metallhydrid-Akkus – also den wieder aufladbaren Batterien, die man beispielsweise in Videospielcontrollern verwenden kann – lässt sich dieser Effekt durch einen erneuten, vollständigen Ladezyklus rückgängig machen.
Typische Akku-Mythen: Neue Handys immer gleich aufladen?
„Das neue Handy erst zum ersten Mal laden, wenn der Akku leer ist.“
Prinzipiell richtig, da die ersten Ladezyklen der Lithium-Ionen-Akkus die kritischsten sind. „Aber genau aus diesem Grund werden diese Zyklen bereits im Werk durchgeführt“, sagt Dirk Uwe Sauer von der RWTH Aachen. Auch ist es für die Lebensdauer eher schädlich, den Akku immer von „ganz leer“ auf „ganz voll“ aufzuladen. „Diese sogenannten tiefen Zyklen verkürzen die Lebensdauer“, sagt Sergej Rothermel. „Flache Zyklen - also, den Akku von 20 auf 70 Prozent aufladen, sind hingegen optimal.“ Die meisten Hersteller empfehlen bei Auslieferung, den Akku zunächst vollständig zu laden. Das liegt daran, dass sie nicht voll aufgeladen ausgeliefert werden.
Typische Akku-Mythen: Akku immer warm halten?
„Der Akku hält länger, wenn er auf der Heizung liegt.“
Ganz im Gegenteil: „Akkus sollten möglichst kühl gelagert werden. Zehn Grad Temperaturerhöhung verdoppeln die Alterungsgeschwindigkeit“, sagt Dirk Uwe Sauer. Der Forscher empfiehlt sogar, Akkus gut verpackt im Kühlschrank zu lagern. Zum Beispiel den des Laptops, wenn er hauptsächlich wie ein Desktop im Dauereinsatz auf dem Schreibtisch ist und am Stromnetz hängt. „Allerdings sollten sie dann nicht ganz leer sein. Bei ca. 20 Prozent Ladung lassen sich Akkus am besten lagern, wenn die Lebensdauer verlängert werden soll“. Vor dem nächsten Aufladen muss der Akku jedoch wieder Zimmertemperatur annehmen.
Typische Akku-Mythen: Akku immer voll geladen lagern?
„Wenn Du den Akku lagerst, unbedingt vorher voll aufladen.“
Für Bleibatterien, etwa für Autos und Motorrädern, gilt das tatsächlich. Bei Lithium-Ionen-Batterien nicht. „Ein Lithium-Ionen-Akku altert am schnellsten, wenn er im vollgeladenen Zustand ist. Allerdings sollten Akkus auch nicht leer gelagert werden“, sagt Dirk Uwe Sauer. Durch die Selbstentladung kann es passieren, dass ein Akku zu leer wird und deshalb vom Ladegerät nicht mehr geladen werden kann. Ein E-Bike mit leerem Akku über den Winter im Keller zu lagern ist sicherlich nicht gut. Zwar ist der Keller klimatisch gut geeignet - aber die Ladung sollte bei 20 Prozent liegen. Will man auf Nummer sicher gehen, sollte gelegentlich der Ladezustand überprüft werden.
Typische Akku-Mythen: Telefonieren und Laden – geht das?
„Während des Ladens schadet Telefonieren dem Akku.“
Kein Problem. Smartphones und Notebooks mit Lithium-Ionen-Akkus kann man problemlos während der Ladung nutzen. „Im Gegensatz zu den alten Akkutechnologien können sie diese jederzeit laden, den Ladevorgang unterbrechen und dann wieder weiter aufladen“, sagt Matthias Baumann vom Tüv Rheinland. „Das macht dem Akku nichts.“