Lithium-Ionen-Batterien sicherer transportieren durch Tiefgefrieren

Seit der Verkauf von Elektrofahrzeugen steigt, nimmt auch die Nachfrage nach der Verbringung von beschädigten oder defekten Lithium-Ionen-Batterien zu. Deren Transport ist meist ein teures Unternehmen, da sie in einem explosionssicheren Behältnis platziert werden müssen. Forscher der Universität in Warwick ermöglichten jetzt in Zusammenarbeit mit Ingenieuren von Jaguar Landrover ein Verfahren, bei dem Batterien mittels flüssigem Stickstoff tiefgefroren werden.

Explosionssichere Kisten werden für gewöhnlich eingesetzt, wenn Lithium-Ionen-Batterien überhitzen, was zu heftigen Explosionen und Ausströmen von Gas führen kann. Eine solche Kiste für den Transport einer typischen Tesla-Batterie soll den Angaben nach mit rund 10.000 Euro und noch einmal mit der gleichen Summe für die UN-Zulassung zu Buche schlagen. Wenn hingegen die Batterien in einem Lkw bei minus 35 Grad gehalten werden, verringert sich der Verpackungsaufwand deutlich. Folglich kostet nach dem Einfrieren des Akkus der Transport nur ein paar hundert Pfund.

Sogar mit Nägeln durchbohrt

Foto: WMG University of Warwick

Wie die Forscher berichten, reduziert das kryogene (tiefkalte) Gefrieren weder die Energiekapazität der Batterie noch beeinträchtigt es Lebenszyklus oder Lebensdauer. Zudem erfolgt der Transport auf eine sicherere Art und Weise. Die Forscher unterzogen die Batterie-Aktivität vor und nach dem Tiefgefrieren mit flüssigem Sauerstoff mehreren Tests unter extremen Bedingungen. Sie induzierten externe Kurzschlüsse und trieben sogar Nägel durch die gefrorene Zelle, um deren Sicherheit zu prüfen, und wiesen nach, dass auch die Leistung nicht in Mitleidenschaft gezogen wurde.

Dr. Thomas Grandjean vom WMG an der University in Warwick kommentierte: „Der Transport von beschädigten oder defekten Lithium-Ionen-Batterien ist eine kostspielige und wenig nachhaltige Vorgehensweise. Falls man sie allerdings mit flüssigem Stickstoff tiefgefrieren kann, lassen sich tausende Pfund sparen; außerdem verhilft es den Herstellen von Elektroautos zu mehr Nachhaltigkeit.“ Und er fügte hinzu: „Wir haben den Beleg erbracht, dass das Tiefgefrieren effektiv und sicher ist.“

Weitere Einzelheiten sind dem Artikel „Cycle life of lithium ion batteries after flash cryogenic freezing“ im Journal of Energy Storage unter www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352152X19301859?via%3Dihub zu entnehmen.

(EU-Recycling 01/2020, Seite 55, Foto: WMG University of Warwick)