DGUV Information 205-041: Brandschutz beim Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien

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Impressum

Herausgegeben von:

Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung e.V. (DGUV)

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Internet: www.dguv.de

Sachgebiet Betrieblicher Brandschutz des Fachbereichs Feuerwehren, Hilfeleistungen, Brandschutz der DGUV

Ausgabe: Februar 2024

Satz und Layout: Atelier Hauer + Dörfler, Berlin

Druck: MAXDORNPRESSE GmbH & Co. KG, Obertshausen

Copyright: Diese Publikation ist urheberrechtlich geschützt. Die Vervielfältigung, auch auszugsweise, ist nur mit ausdrücklicher Genehmigung gestattet.

Bezug: Bei Ihrem zuständigen Unfallversicherungsträger oder unter www.dguv.de/publikationen › Webcode: p205041

1 Vorwort

Lithium-Ionen-Batterien (LIB) werden schon seit über 30 Jahren in den unterschiedlichsten Bereichen verwendet und sind fester Bestandteil unseres Alltags. Sie werden nicht nur im privaten Bereich, sondern auch in der Arbeitswelt vermehrt eingesetzt. Die Vorteile liegen auf der Hand: kein lästiges Kabel an der Maschine, mehr Bewegungsfreiheit, keine Abgase wie bei Verbrennungsmotoren. LIB werden in unzähligen Ausführungsformen mit unterschiedlicher Leistung hergestellt, verbaut und verwendet und sind in allen Phasen ihres Lebenszyklus anzutreffen, von der Herstellung bis zum Recycling.

An neuartigen Lithium-Metall-Batterien (5. Generation) wird derzeit geforscht. Die Gefahren, die von Lithium-Metall-Batterien ausgehen, sind ähnlich wie die von den LIBs. Im Gefahrgutbereich hat sich das einheitliche "Lithiumbatterien" als Oberbegriff bereits durchgesetzt.

Bei der Entwicklung, Herstellung, Verwendung, Entsorgung und dem Recycling von LIB kann es zu Brandereignissen kommen. Ursachen hierfür können u. a. Qualitätsmängel und unsachgemäßer Umgang sein, aber auch eine ungeeignete Ladeinfrastruktur oder ein mangelhaftes Batteriemanagementsystem (BMS). Die Brandgefahr durch LIB ist spätestens seit Bränden und Rückrufaktionen von Smartphones, Notebooks, Powerbanks und Elektrofahrzeugen (E-Autos, E-Roller) auch in der breiten Öffentlichkeit bekannt.

Brände durch LIB haben bereits Gerichte beschäftigt. In den Urteilen wurde insbesondere darauf hingewiesen, dass die erhöhte Brandgefahr beim Laden von LIB als allgemein bekannt vorausgesetzt werden kann, da über diese Gefahren mehrfach in den Medien berichtet wurde. Die LIB sollen nicht in der Nähe von brennbarem Material, auf einem nicht brennbaren Untergrund und, wie aus dem Versicherungsrecht und der Bedienungsanleitungen der Geräte hervorgeht, unter Beobachtung geladen werden.

Diese DGUV Information 205-041 "Brandschutz beim Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien (LIB)" enthält allgemeine Informationen zu LIB und möglichen Gefahren beim Umgang mit diesen. Sie gibt Hinweise, wie in den Unternehmen sicherer mit LIB umgegangen werden kann und somit Brände verhütet werden können.

2 Begriffsbestimmungen

Lithium-Ionen-Zelle

Lithium-Ionen-Zellen bestehen aus einer lithiumhaltigen Kathode, einer Anode, einem wasserfreien lithiumhaltigen Elektrolyten und einem Separator in einem Gehäuse.

Lithium-Ionen-Batterien (LIB)

Eine LIB kann eine Einzelzelle umfassen, besteht aber oft aus mehreren Zellen, die in Reihe und/oder parallel geschaltet werden, um die benötigte Spannung und/oder den benötigten Energieinhalt zu erreichen. In einer LIB kann beides umgesetzt sein.

Primär- und Sekundärzellen

Primärzellen sind im Gegensatz zu Sekundärzellen nicht wiederaufladbar.

Lithium-Ionen-Akkus

Im allgemeinen Sprachgebrauch wird die Sekundär-LIB auch als Lithium-Ionen-Akku bezeichnet.

Altbatterien

Altbatterien sind Batterien, die Abfall im Sinne des Kreislaufwirtschaftsgesetzes (KrWG) sind. Um Mensch und Umwelt zu schützen und Wertstoffe in hohem Maße zurückzugewinnen, müssen sie getrennt vom unsortierten Siedlungsabfall gesammelt und recycelt werden.

Beschädigte oder defekte LIB

Der Zustand der LIB ist nicht immer eindeutig zu erkennen. Bei der Beurteilung, ob eine Zelle oder Batterie beschädigt oder defekt ist, muss eine Einschätzung oder Bewertung auf der Grundlage von Sicherheitskriterien des Zellen-, Batterie- oder Produktherstellers oder einer technisch sachverständigen Person mit Kenntnis der Sicherheitsmerkmale der Zelle oder der Batterie durchgeführt werden. Eine Einschätzung oder Bewertung kann unter anderem die folgenden Kriterien umfassen:

a.	akute Gefahr wie Gasfreisetzung, Austreten von Elektrolyt oder Brand;

b.	nicht bestimmungsgemäße Nutzung der Zelle oder der Batterie;

c.	Anzeichen von physischen Schäden wie Verformung des Zellen- oder Batteriegehäuses oder Verfärbungen am Gehäuse;

d.	äußerer und innerer Schutz gegen Kurzschluss, wie Spannungs- oder Isolationsmaßnahmen;

e.	Zustand der Sicherheitsmerkmale der Zelle oder der Batterie;

f.	Beschädigung der inneren Sicherheitskomponenten, z. B. des Batteriemanagementsystems;

Dendriten-Bildung

Dendriten sind Kristalle, die sich bei der Verwendung der LIB bilden. Sie wachsen von der Anode in Richtung Kathode und durchstoßen den Separator. Dadurch kann es zu einem internen Kurzschluss in der Zelle kommen.

Kritische LIB

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