Die Akkus, die in Milliarden von Verbrauchergeräten wie Smartphones und Tablets zu finden sind, geben mehr als 100 giftige Gase ab, darunter auch Kohlenmonoxid.

Die Gase, die potenziell tödlich sind, können starke Reizungen der Haut, der Augen und der Nasengänge verursachen und die weitere Umgebung schädigen.

Die Forscher, die hinter der Studie stehen, sagen, dass sich viele Menschen der Gefahren nicht bewusst sind, wenn sie ihre wiederaufladbaren Geräte überhitzen, beschädigen oder ein verrufenes Ladegerät verwenden.

„Heutzutage werden Lithium-Ionen-Batterien von vielen Regierungen auf der ganzen Welt aktiv als eine praktikable Energielösung gefördert, um alles von Elektrofahrzeugen bis hin zu mobilen Geräten zu betreiben. Die Lithium-Ionen-Batterie wird von Millionen von Familien genutzt, daher ist es zwingend notwendig, dass die Öffentlichkeit die Risiken dieser Energiequelle versteht“, erklärt Dr. Jie Sun, Hauptautorin der Studie.

Die Gefahren explodierender Batterien haben Hersteller dazu veranlasst, Millionen von Geräten zurückzurufen, wie z.B. Dell, das im vergangenen Jahr vier Millionen Laptops zurückgerufen hat, und Samsung, das seine Galaxy Note 7-Geräte wegen Problemen mit Batteriebränden zurückgerufen hat.

Aber die Gefahren, die von den giftigen Gasemissionen ausgehen, und die Quelle dieser Emissionen sind nicht gut verstanden.

Sun und ihre Kollegen haben mehrere Faktoren identifiziert, die zu einem Anstieg der Konzentration der emittierten giftigen Gase führen können.

Ein voll aufgeladener Akku setzt mehr giftige Gase frei als ein Akku mit 50 Prozent Ladung, zum Beispiel. Die in den Batterien enthaltenen Chemikalien und ihre Fähigkeit, Ladung abzugeben, beeinflussten ebenfalls die Konzentrationen und Arten der freigesetzten toxischen Gase.

Die Identifizierung der produzierten Gase und der Gründe für ihre Emission gibt den Herstellern ein besseres Verständnis dafür, wie sie die toxischen Emissionen reduzieren und die breite Öffentlichkeit schützen können, da Lithium-Ionen-Batterien in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden.

„Solche gefährlichen Substanzen, insbesondere Kohlenmonoxid, haben das Potenzial, innerhalb kurzer Zeit schwere Schäden zu verursachen, wenn sie in einer kleinen, versiegelten Umgebung wie dem Innenraum eines Autos oder eines Flugzeugs austreten“, sagte Sun.

Fast 20.000 Lithium-Ionen-Batterien wurden in der Studie bis zum Punkt der Verbrennung erhitzt, wodurch die meisten Geräte explodierten und alle eine Reihe giftiger Gase ausstießen. Batterien können in der realen Welt solchen Temperaturextremen ausgesetzt werden, zum Beispiel wenn die Batterie überhitzt oder in irgendeiner Weise beschädigt wird.

Die Forscher planen nun, diese Detektionstechnik weiterzuentwickeln, um die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern, damit sie für den sicheren Betrieb der Elektrofahrzeuge der Zukunft eingesetzt werden können.