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Galaxy Note 7: Warum können Smartphone-Akkus explodieren?

Warum explodieren Smartphone-Akkus?
Warum explodieren Smartphone-Akkus? (©Twitter / Gizmodo UK 2016)

Dass Smartphone-Akkus explodieren können, wissen wir spätestens seit dem Samsung Galaxy Note 7. Doch was genau lässt Akkus explodieren und was ist bei Samsung schief gelaufen?

Explodierende Smartphone-Akkus sind derzeit in aller Munde. Das liegt natürlich vor allem am Samsung Galaxy Note 7, einem Smartphone, dass sich blendend verkauft hat, bevor einige Kunden von brennenden oder explodierenden Akkus berichteten. Dabei ist das Galaxy Note 7 nicht das erste Smartphone und schon gar nicht das erste technische Gerät, dass mit derartigen Problemen zu kämpfen hatte – sondern nur das bislang populärste.

Doch wir wollen hier gar nicht mit Katastrophenmeldungen oder Panikmache aufwarten und auch um Häme gegenüber Samsung soll es an dieser Stelle nicht gehen. Vielmehr möchten wir versuchen zu erklären, warum es überhaupt passieren kann, dass ein Akku explodiert. Dabei möchten wir uns an dieser Stelle schon mal bei Android Central bedanken, die in den vergangenen Tagen viel Recherchearbeit zu diesem Thema geleistet haben.

Wie funktioniert ein Lithium-Ionen-Akku?

Um zu verstehen, warum ein Lithium-Ionen-Akku explodiert, ist es zunächst einmal wichtig zu verstehen, wie dieser überhaupt funktioniert. Beginnen wir also mit einer kleinen Exkursion in den Physikunterricht an der Schule, denn dort hast Du vielleicht schon mal etwas über Aufbau und Funktionsweise von Akkus gehört.

Grundsätzlich setzen sich Akkus aus zwei zentralen Bauteilen zusammen: Dem Pluspol, genannt Kathode, der positiv geladene Ionen enthält und dem Minuspol, genannt Anode, der negativ geladene Ionen beherbergt. Zwischen beiden befindet sich eine flüssige Elektrolytschicht, in der sich die Lithium-Ionen ungestört hin und her bewegen können. Während die Ionen aufgrund ihrer winzigen Größe frei beweglich sind, werden Kathode und Anode zudem durch eine Schicht namens Separator voneinander getrennt.

Beim Aufladen des Akkus wandern durch elektrische Energie positiv geladene Lithium-Ionen aus der Kathode durch die Elektrolytschicht zur Anode. Elektrische Energie wird also in chemische Energie umgewandelt. Beim Entladen passiert logischerweise genau das Gegenteil, nur das hier durch eine chemische Reaktion elektrische Energie erzeugt wird, die dann das Smartphone antreibt. In beiden Fällen entsteht als Nebenprodukt der Energieumwandlung Wärme, weshalb Smartphones oftmals beim Laden und bei intensiver Nutzung warm werden. Im Normalfall ist das überhaupt kein Problem.

Wodurch kann ein Akku explodieren?

Doch an welcher Stelle kommen hier die Explosionen ins Spiel? Zum Beispiel durch die Wärmeentwicklung. Wird diese nämlich zu groß, kommt es im Inneren des Akkus zu Gasentwicklung und es entsteht Druck. Durch den Druck kann der Akku irgendwann regelrecht zerbersten, wodurch die sehr heiße Elektrolytmasse austritt und andere empfindliche Teile in Brand stecken kann. Dieser Vorgang kann so schnell gehen, dass er am Ende tatsächlich wie eine Explosion wirkt. Normalerweise sollte so etwas natürlich nicht vorkommen, da Akkus mittlerweile allerlei Sicherheitsvorkehrungen besitzen, die ein Überhitzen verhindern.

Eine zweite Möglichkeit, wie es zur Explosion eines Akkus kommen kann, ist eine Beschädigung von außen, bei welcher die Trennschicht zwischen Kathode und Anode beschädigt wird, sodass beide sich berühren. In diesem Fall kommt es zu einer unmittelbaren und heftigen Entladung, die sich in einer regelrechten Explosion des Akkus und damit auch des gesamten Gerätes äußert. Beobachten lässt sich dies beispielsweise in Videos, in denen ein Smartphone durch äußeren Druck zerquetscht wird.

Was ist beim Galaxy Note 7 passiert?

Warum genau einige Akkus im Samsung Galaxy Note 7 explodieren und andere nicht, lässt sich nicht so genau sagen. Samsung selbst hat in einem Statement mitgeteilt, dass sich bei einigen Modellen des Galaxy Note 7 Kathode und Anode berührt hätten, was dann zur Explosion geführt hätte. Das lässt natürlich den Schluss zu, dass wir es hier mit der zweiten Möglichkeit zu tun haben, also einer Beschädigung des Akkus von außen. Doch Moment mal, wie kann das sein? Schließlich ist der Batteriespeicher im Note 7 doch fest verbaut und von außen überhaupt nicht zugänglich.

Hier erscheint es wahrscheinlich, dass es sich um einen Konstruktionsfehler handelt und dass die verbauten Akkus in einigen Galaxy Note 7-Modellen von vornherein beschädigt waren. Möglicherweise ist die Beschädigung beim Einbau entstanden, weil ein zu großer Akku in ein zu kleines Gehäuse gesetzt wurde, oder aber die kaputten Akkus stammen schlicht aus einer misslungenen Produktionsserie. Das würde auch erklären, warum bislang nur wenige der Smartphones mit dem Problem des explodierenden Akkus zu kämpfen hatten, während ein Großteil offenbar problemlos funktioniert. Sollte das so sein, dann hätte die Qualitätssicherung bei Samsung beziehungsweise den entsprechenden Zulieferern wohl versagt.

Aber wie schon erwähnt sind das alles nur Mutmaßungen, die wir anhand der Aussage von Samsung anstellen können. Was beim Galaxy Note 7 und dessen Akku wirklich schief gelaufen ist, weiß letztlich wohl nur der Hersteller.

Zusammenfassung

  1. Das Samsung Galaxy Note 7 ist nicht das erste Smartphone, bei dem es zu einer Akku-Explosion gekommen ist
  2. Grundsätzlich lassen sich Explosionen durch die Funktionsweise von Akkus erklären
  3. Akkus können beispielsweise durch eine zu große Wärmeentwicklung explodieren
  4. Auch eine Beschädigung von außen kann dazu führen, dass ein Akku explodiert
  5. Bei Galaxy Note 7 ist vermutlich der zweite Punkt eingetreten
  6. Warum die Akkus in einigen Modellen beschädigt sind, lässt sich jedoch nicht mit Sicherheit sagen

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