Lithiumbatterien und Lithium-Ionen-Akkus
Informationen bezüglich des Umganges, der Entsorgung und der Lagerung
Lesedauer: 11 Minuten
Lithiumbatterien halten in allen Bereichen des Lebens von der Küche und Haushalt über Garten und Werkstatt bis hin zu Medizin und Gesundheit immer mehr Einzug. Ihr Bedarf wird laut Marktanalysen und Prognosen immer mehr ansteigen.
Bei sachgemäßem Gebrauch sind Lithiumbatterien und Lithium-Ionen-Akkus weitgehend sicher. Dennoch ist Vorsicht geboten. Denn Lithium ist feuergefährlich und explosiv. Es ist daher wichtig zu wissen, worauf im Umgang mit Lithiumbatterien und Lithium-Ionen-Akkus zu achten ist.
Wichtige Kennzahlen
Rund ¼ der Österreicher:innen wissen nicht, ob sie Li-Io-Batterien oder -Akkus zuhause haben.
Ca. 2 Mio. Stück Li-Io-Batterien werden jährlich nicht oder falsch entsorgt.
Ca. 47 % der in Verkehr gesetzten Gerätebatterien in Österreich sind Lithiumbatterien.
Was ist was?
Lithium-Primärbatterien
Lithium-Primärbatterien sind nicht wieder aufladbar und nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Sie werden in handelsübliche Größen – flach und rund als Knopfzelle oder in zylindrischer Form – wie folgt angeboten: CR2032, CR2025, Micro (AAA), Mignon (AA), Baby (C), Mono (D), Block (V9). Verwendung zum Beispiel in Haushaltsgeräten (Uhren, Taschenrechner, Waschmaschine, Küchenwaage und Co.), in der Sicherheitstechnik und in Sicherheits- und Kommunikationsbetrieben, in der Motorsteuerung, Reifendruckkontrolle, Telematik u.a.m.
Sekundärbatterien: Akkus
Sekundärbatterien sind als „Akkus“ in unterschiedlicher Bauform (z.B. Rundzelle, Prismatische Zelle, Pouchzelle) bekannt und können wieder aufgeladen werden. Sie weisen keinen Memory-Effekt auf. Verwendung: z.B. Mobiltelefone, Notebooks, Digitalkameras, Spielzeuge, tragbare Elektrowerkzeuge (Akku-Schrauber, Schrauber, etc.), Rasenmäher, Gabelstapler, Notfallsysteme, Pufferspeicher für Photovoltaik, Elektromobilität (PKW, E-Bikes, etc.) u.a.m.
Welche Geräte können Lithium enthalten?
Wir haben für Dich eine Geräteliste erstellt, die Dir Auskunft darüber gibt, welche Geräte Lithium enthalten können.
Umgang
Warum ist es so wichtig, auf den richtigen Umgang mit Lithiumbatterien bzw. Lithium-Ionen-Akkus zu achten?
Bei sachgemäßem Gebrauch sind Lithiumbatterien und Lithium-Ionen-Akkus weitgehend sicher. Dennoch ist Vorsicht geboten, denn Lithium ist feuergefährlich und explosiv. Kommt Lithium in Kontakt mit Wasser oder Luft, kann dies zu heftigen Bränden führen, bei Selbstentzündung oder Kurzschluss kann es zu Explosionen kommen. Ein Kurzschluss kann entstehen, wenn der Plus- und Minuspol durch elektrische Leiter in Kontakt kommen oder wenn sich zwei Batterien berühren.
Brennende Akkus
Li-Io-Akku: Was bei einem Defekt geschieht
Die Videobeiträge wurden vom IFS – Institut für Schadenverhütung und Schadenforschung der öffentlichen Versicherer e.V. zur Verfügung gestellt. Nach Absprache mit dem IFS ist für Medien die honorarfreie Nutzung des Videomaterial möglich. Kontaktieren Sie bitte presse(at)ifs-ev.org.
Empfehlungen zum richtigen Umgang
Verwende nur Originalgeräte
Die vom Hersteller empfohlenen, originalen Ladegeräte sind aufeinander abgestimmt und erkennen den Ladezustand. So kann eine Überladung vermieden werden. Vorsicht vor gefälschten Lithium-Ionen-Batterien und -Akkus. Sie sind nicht mit den entsprechenden Sicherheitselementen ausgerüstet. Beim Gebrauch und Laden kann es daher zu Problemen kommen. Außerdem sei darauf hingewiesen, dass Hersteller für Fehlfunktionen oder Unfälle keine Haftung übernehmen, die durch den Gebrauch von nicht originalen Lithium-Ionen-Batterien und -Ladegeräten (einschließlich gefälschter Produkte) entstehen.
Akkus nie vollständig auf- und entladen
Lithium-Ionen-Akkus sollten nicht vollständig entladen und idealerweise auch nicht vollständig geladen werden. Beides verkürzt die Lebensdauer der Akkus. Als ideal gilt, den Akku nicht über 80 % zu laden. Die Ladevorgänge sollten nicht unbeaufsichtigt erfolgen.
Es ist Vorsicht geboten, wenn
- die Batterie sich im abgeschalteten Zustand erwärmt oder Schmelzstellen am Kunststoffgehäuse zu sehen sind.
- ein eigentümlicher Geruch wahrgenommen wird, der durch entweichende Gase oder schmelzenden Kunststoff entsteht. Nicht „direkt daran schnüffeln“, die Gase sind giftig.
- Verformungen am Gerät bemerkt werden (z.B. „aufgeblähter“ Akku).
Entsorgung
Getrennt sammeln
Lithiumbatterien und -Akkus niemals im Restmüll/Hausmüll entsorgen (Explosions- und Brandgefahr!). Batterien und Akkus müssen unbedingt sachgemäß entsorgt werden, um sie umweltgerecht recyceln zu können.
Sammelstellen & Batteriesammelboxen
Lithiumbatterien und -Akkus können bei den dafür ausgestatteten Sammelstellen abgegeben werden.
Darüber hinaus in den dafür vorgesehenen Batteriesammelboxen im Handel und in Supermärkten. Geschäfte, die Batterien und Akkus verkaufen, sind in Österreich (seit 26.09.2008) gesetzlich zur unentgeltlichen Rücknahme verpflichtet, unabhängig von der Größe der Verkaufsfläche und einem gleichzeitigen Neukauf.
Pole abkleben
Die Pole vor der Entsorgung mit Klebestreifen (besser: Isolierband) abkleben, um sie so gegen Kurzschluss (Explosions- und Brandgefahr!) zu sichern. Wenn möglich, Akku getrennt vom Gerät abgeben.
Auf Beschädigung achten
Beschädigte Lithiumbatterien und -Akkus sofort zu einer Problemstoff-Sammelstelle bringen. Finde Deine Sammelstelle in Deiner Nähe: Elektro-Sammelstellen in Österreich
Lagerung
Geschützte Lagerung
Achte auf eine möglichst geschützte Lagerung, zum Beispiel in der Originalverpackung oder in einer Kunststofftasche. Grundsätzlich ist zu empfehlen, Altbatterien rasch bei einer Sammelstelle abzugeben.
Akku zur Hälfte laden
Wenn man einen Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion) über einen längeren Zeitraum lagern möchte, dann sollte dies optimal mit 40 % und 50 % der Ladekapazität bei Zimmertemperatur (niemals unter 0 Grad) erfolgen. Danach reicht es, den Ladezustand zu prüfen und gegebenenfalls nachzuladen. Die Selbstentladung ist abhängig von der Temperatur (bei hohen Temperaturen höher). Pro Monat ist ein Ladungsverlust von 3 bis 5 % möglich.
Pole abkleben
Wenn Geräte längere Zeit nicht verwendet werden, den Akku entfernen und die Pole am besten abkleben (Isolierband), einbetten in trockenen Sand.
Kurzschlüsse vermeiden
Akkukontakte (außerhalb der Geräte) nicht in Berührung mit metallischen Gegenständen wie z.B. Münzen, Schlüssel bringen. Dies könnte zu einem Kurzschluss führen und einen Brand verursachen. Beachte, dass die Sicherheitshinweise der Hersteller über den gesamten Entsorgungsweg eingehalten werden müssen. Diese sind zumeist in der Betriebsanweisung, auf der Verpackung des Gerätes bzw. der Batterie/Akkus, in den Sicherheitsdatenblättern oder auf der Homepage der Hersteller zu finden.
Auf Beschädigungen achten
Lagere die Geräte auch schon bei geringstem Verdacht auf Beschädigung keinesfalls zuhause und auch nicht in der Garage oder im Keller! Lass Dein Gerät bei mechanischer Beschädigung von einem Fachmann überprüfen und erneuere gegebenenfalls den Akku. Damit kann einer Fehlfunktion oder einer Einschränkung vorgebeugt werden.
Häufige Fragen
Lithiumbatterien werden in handelsüblichen Größen – flach und rund als Knopfzelle oder in zylindrischer Form – wie folgt angeboten: CR2016, CR2025, CR2032, Micro (AAA), Mignon (AA), Baby (C), Mono (D), Block (V9).
Neben den genannten handelsüblichen Größen gibt es auch Spezialbatterien z.B. für den Modellbau, Spezialtaschenlampen oder für industrielle Anwendungen. Möglicherweise ist der Schriftzug „Li-metal“ oder „Li-Ion“ auf dem Akku vorhanden. Manche Hersteller bedienen sich einer blauen Kennzeichnung. Dieser Art der farblichen Kennzeichnung ist derzeit allerdings nicht verbindlich vorgegeben und muss daher nicht auf den Batterien bzw. Akkus vorhanden sein.
Für Lithium-Knopfzellen haben sich bis dato keine herstellereigenen Bezeichnungen verbreitet. Geringfügige bauliche Abweichungen können vorkommen, so ist beispielsweise der Typ „CR“2354 nach IEC-Standard eine abgewandelte Version des JIS-Standards mit einer kleinen Absatzstufe am Rand des Minuspols. Wird nicht Mangandioxid, sondern Graphitfluorid als Kathodenmaterial eingesetzt, so lautet die Bezeichnung nicht „CR“, sondern „BR“ (Quelle: Wikipedia)
Bei elektrischen Geräten mit aufladbarem Akku handelt es sich zumeist um einen Lithium-Ionen-Akku (Li-Ion)
Geräteliste
Eine Auflistung ist auf dieser Geräteliste zu finden.
Wenn Dein Akku sehr schnell und häufig heiß wird, könnte das ein Anzeichen sein, dass der Akku beschädigt ist. Achte auf folgende Anzeichen:
- Beschädigtes oder erheblich verformtes Gehäuse
- Anlaufstellen an Metallteilen der Batterie
- Schmelzstellen am Kunststoffgehäuse
- Erwärmung der Batterie in abgeschaltetem Zustand
- Auslaufen der Batterie
Als besonders gefährlich gelten Akkus mit einem Stückgewicht über 500 Gramm.
Gemäß der österreichischen Batterienverordnung (§9 Abs. 1) können Gerätealtbatterien unentgeltlich entweder beim Händler, den Sammelstellen der Gemeinden, sowie sonstigen Rückgabemöglichkeiten, welche Hersteller oder Sammel- und Verwertungssysteme dafür einrichten, retourniert werden. Dabei wird nicht unterschieden, ob die Altbatterie beschädigt ist oder nicht. Unabhängig davon kann eine Empfehlung ausgesprochen werden, defekte Akkus bei Sammelstellen abzugeben, die entsprechend ausgerüstet sind.
Zum Sammelstellenfinder
Ist der Hersteller gleichzeitig auch Händler hat dieser Rücknahmepflicht. Einen guten Reparatur-Service bieten beispielsweise Samsung und Apple an. In den Service-Centern können Sie den Akku des Gerätes ausbauen und auf Wunsch auch gleich einen neuen einbauen lassen.
Lithiumbatterien gibt es in vielen verschiedenen Typen. Sie unterscheiden sich in Kathode, Elektrolyt und Separator und sind in verschiedenen Bauformen und Größen erhältlich.
Ein Lithium-Ionen-Akkumulator (auch Lithium-Ionen-Akku, Li-Ionen-Akku oder (sekundäre) Li-Ionen-Batterie) ist im Gegensatz zur Lithiumbatterie wieder aufladbar. Weiterentwicklungen des Li-Ionen-Akkus sind der Lithium-Polymer-Akku (auch LiPoly oder LiPo) und der Lithium-Titanat-Akku.
Weiters gibt es je nach Anwendungsspektrum:
- Lithium-Thionylchlorid-Batterie (Li-SOCl2): Anwendung zumeist für netzunabhängige Versorgung von Elektronik im militärischen und industriellen Bereich, in der Sicherheitstechnik und für Verbrauchszähler
- Lithium-Mangandioxid-Batterie (Li-MnO2): Anwendung in Kameras, Uhren und als Backup – Batterie für Speicherchips.
- Lithium-Schwefeldioxid-Batterie (Li-SO2): Anwendung zumeist im militärischen Bereich
- Lithium-Kolenstoffmonofluorid-Batterie (Li-(CFn)): Anwendungen u.a. im medizinischen Bereich
- Lithium-Iod-Batterie (Li-I2): Anwendung in Herzschrittmachern
- Lithium-Eisensulfid-Batterie (Li-FeS2): Anwendung im Fotobereich
Lithium-Metall-Batterien gelten als erheblich besserer Stromspeicher mit einer sechs bis zehnmal höheren Energiedichte als Lithium-Ionen-Akkus. Sie werden als Knopfzellen in Uhren, Herzschrittmachern, und anderen Medizingeräten eingesetzt, sind bisher aber nicht wiederaufladbar.
Lithium-Primärbatterien sind nicht wieder aufladbar und nur für den einmaligen Gebrauch bestimmt. Knopfzellen werden in Geräten eingesetzt, die nur einen sehr geringen Strombedarf haben und sehr klein sind, wie Taschenrechner, Armbanduhren und Hörgeräte. Sie werden in handelsüblichen Größen – flach und rund als Knopfzelle oder in zylindrischer Form – wie folgt angeboten: CR2016, CR2025, CR2032 (sind häufig verwendete Knopfzellen zumeist in kleineren elektronischen Geräten), Micro (AAA), Mignon (AA), Baby (C), Mono (D), Block (V9).
Dazu ein Beispiel: CR2032 ist eine Lithium-Rundzelle (CR = Lithium) mit 20 mm Durchmesser und einer Höhe von 3,2 mm.
Zukunft von Lithiumbatterien
Welche Zukunftschancen haben Li-Io-Batterien?
Der Fachverband Entsorgungs- und Ressourcenmanagement hat zu dieser Fragestellung im Jahr 2021 eine Spezialausgabe der Mitgliederzeitung Update veröffentlicht.
Wissenswertes
Wusstest Du dass,
… Lithium als Arzneistoff zugelassen ist? Lithium wird zur Behandlung bestimmter akuter Depressionen und zur Prophylaxe manisch – depressiver und unipolar verlaufender affektiver Psychosen angewendet.
…wir Lithium mit unserer Nahrung aufnehmen? Eier, Milch und Fleisch sind neben Kartoffeln, Gemüse, und Fische die wichtigsten Quellen. Weiters ist es in manchen Mineralwässern und in einigen Limonaden (z.B. Coca – Cola) enthalten. Auch im Trinkwasser kommt es – abhängig von der jeweiligen Region – in geringen Mengen vor.
…moderne Akkus bei angemessener Pflege über 1.000 Mal geladen werden können?
…Lithium-Batterien & -Akkus bis zu 75 % recycelbar sind? Sie enthalten auch andere wertvolle Rohstoffe wie Kobalt, Nickel, Kupfer, die rückgewonnen werden können.
…Lithium-Ionen-Akkus keinen Memory-Effekt haben und daher nicht „immer voll aufgeladen“ und nicht „immer voll entladen“ werden müssen?
…Lithium erstmals von dem schwedischen Chemiker Johan August Arfwedson (1792 – 1841) entdeckt wurde?
…Lithium auch in der Natur vorkommt, zu den Spurenelementen zählt und auch in der Medizin Anwendung findet?
…rund 10 bis 40 Kilo Lithium für die Herstellung einer Elektro-Auto-Batterie benötigt werden?
Weitere Informationen über Lithium
Lithium
Der Name wurde aus dem altgriechischen „lithos“ für Stein abgeleitet. Lithium ist ein silberweißes, hochreaktives Leichtmetall, und gehört zur Gruppe der unedlen Metalle. Diese reagieren – im Gegensatz zu Edelmetallen wie z.B. Gold, Silber, Platin – bereits unter Normalbedingungen mit Sauerstoff (Umgebungsluft).
Zu den bedeutendsten Eigenschaften von Lithium zählen seine hohe spezifische Wärmekapazität, die sehr große Temperaturdifferenz im flüssigen Zustand, eine hohe thermische Leitfähigkeit, eine niedrige Viskosität und sehr niedrige Dichte. Lithium ist ein idealer Stromleiter. Lithium-Batterien sind leichter und langlebiger als konventionelle Batterien. Lithium lässt sich wiederverwerten.
Hohe Reaktivität
Lithium ist feuergefährlich und explosiv. Kommt Lithium in Kontakt mit Wasser oder Luft, kann dies zu heftigen Bränden führen, bei Selbstentzündung oder Kurzschluss kann es zu Explosionen kommen. Ein Kurzschluss kann entstehen, wenn der Plus- und Minuspol über elektrische Leiter in Kontakt kommen oder wenn sich zwei Batterien berühren.
Bei der Erhitzung bilden sich giftige Dämpfe. Lithium reagiert heftig mit starken Oxidationsmitteln, Säuren und vielen Verbindungen (Kohlenwasserstoffe, Halogene, Beton, Sand, und Asbest). Bei der Reaktion mit Wasser bildet sich Wasserstoffgas und ätzende Dämpfe des Lithiumhydroxids, welche in hohem Maße feuergefährlich sind.
Akute Belastung
Die Substanz ist stark ätzend bei Augen- und Hautkontakt und im Atmungstrakt. Wenn Lithiumgase eingeatmet werden, kann das zu brennenden Reizerscheinungen, Husten, erschwerter Atmung oder Kurzatmung, und entzündetem Kehlkopf führen. Die Symptome können verzögert eintreten.
Vorkommen
Lithium kommt auf der Erde nur chemisch gebunden in Gestein (Vulkangestein, Granit, Silikatgestein) und im Meer in Form von Ionen vor. Das wichtigste lithiumhaltige Mineral ist Spodumen. Lithium kommt zwar häufig vor, jedoch nur in niedriger Konzentration. Sein Anteil an der Erdkruste beträgt 65 ppm (Parts per Million).
Damit liegt es mengenmäßig unter Nickel, Kupfer und Wolfram, aber über Cer und Zinn. Die Gewinnung erfolgt im Bergbau aber auch durch Verdunstungstechnologien (Gewinnung über Salzlaugen).
Anwendung
Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts fand Lithium wenig Verwendung. Es wurde in Form von Lithiumstearat als Schmierfett und Eindickmittel für Mineralöle sowie zur Herstellung von Glas und Keramik (Lithiumcarbonat oder Lithiumoxid) verwendet. Heute wird Lithium für Aluminiumlegierungen im Flugzeugbau, in der Raumfahrttechnik, und den Bau von Panzerplatten benötigt. Als Zusatz in Feuerwerkskörpern bewirken Lithiumverbindungen eine intensiv rote Flammenfärbung.
Mit der Erfindung von Lithium-Batterien, die vor allem in Elektrofahrzeugen, Digitalkameras, Notebooks, Smartphones und anderen Geräten (wie zum Beispiel Herzschrittmachern) verwendet werden, hat seine Bedeutung drastisch zugenommen. In der Reaktortechnik wird Lithium auf Grund seines großen Flüssigkeitsbereiches und der hohen Wärmekapazität als Kühlmittel eingesetzt.