Explosion von E-Zigaretten Akkus – Ursachen & Fakten

Im Zuge der Verbreitung von E-Zigaretten in Deutschland wurde in Medienberichten über Vorfälle mit Akkumulatoren berichtet, die im Betrieb oder während des Ladevorgangs thermische Reaktionen zeigten. Dokumentierte Einzelfälle wurden dabei teilweise ohne detaillierte technische Analyse der Umstände thematisiert. InnoCigs sieht es als Aufgabe an, auf Basis technischer Fakten zu erläutern, welche Ursachen und Handhabungsfehler in der Vergangenheit zu Defekten an entsprechenden Komponenten geführt haben. Es stellt sich die Frage nach den technischen Hintergründen für solche Reaktionen während der Nutzung oder des Aufladens. Welche technischen Faktoren sind hierbei entscheidend? Inwieweit stehen solche Vorfälle im Zusammenhang mit unsachgemäßer Handhabung oder modifizierten Geräten? Informationen zu diesen technischen Aspekten finden Sie im folgenden Text.

Ursachen für thermische Instabilitäten bei Akkumulatoren

Explodierende Akkumulatoren sind ein dokumentiertes Phänomen, das bei Lithium-Ionen-Zellen auftreten kann. In der Vergangenheit wurden Fälle bekannt, in denen Energiespeicher von Elektrozigaretten beim Transport oder Betrieb thermisch instabil wurden. Diese Vorfälle sind auf spezifische Ursachen und Fehler in der Handhabung zurückzuführen, insbesondere wenn technische Sicherheitsstandards fehlen oder manipuliert wurden.

Handelsübliche Elektrozigaretten nutzen Lithium-Ionen-Akkumulatoren, wie sie auch in Laptops oder anderen Kleingeräten verbaut sind. Diese Zellen verfügen über Schutzmechanismen und Entgasungsöffnungen, um bei Fehlfunktionen (z. B. Überladung oder Tiefentladung) Gase kontrolliert abzuleiten. Fachgerecht produzierte Modelle sind gegen diese Zustände elektronisch gesichert.

Bekannt gewordene Einzelfälle, wie sie in sozialen Medien oder auf Videoplattformen diskutiert wurden, lassen sich häufig auf die Verwendung ungeeigneter Ladegeräte oder die Modifikation der Geräte (Modding) zurückführen. Bei thermischen Reaktionen an Akkumulatoren liegen in der Regel folgende technische Bedingungen vor:

  1. Die verwendeten Zellen oder die Steuerungselektronik besitzen keine Mechanismen zur Überwachung der Spannungswerte, oder diese wurden durch äußere Einwirkung (z. B. Reihenschaltung ohne Schutzschaltung) deaktiviert.
  2. Es fehlen bauliche Entgasungsvorrichtungen im Gehäuse des Gerätes.

Solche Defizite treten auf, wenn Geräte nicht nach den gesetzlichen Sicherheitsanforderungen produziert wurden oder wenn Nutzer eigenständig Veränderungen am technischen Aufbau vornehmen. Technische Modifikationen zur Veränderung des elektrischen Widerstands des Verdampfers erhöhen die Belastung der Akkuzelle signifikant. Es wird daher empfohlen, keine manuellen Veränderungen an der Hardware vorzunehmen, um die Funktion der integrierten Sicherheitssysteme zu gewährleisten.

Fakten zu Entladung und Entgasung eines Akkus

Die Sicherheit im Umgang mit E-Zigaretten erfordert die Beachtung technischer Vorgaben. Eine unvorhergesehene Entladung oder Entgasung des Akkus kann eintreten, wenn herstellerfremde Netzteile verwendet oder Schutzmechanismen manipuliert werden. Dazu zählt etwa das Schalten von Mods und Batterien in Reihe, um integrierte Schutzfunktionen zu umgehen, die vor Hochspannung und Entladung warnen. Dieser Vorgang wird teils durchgeführt, um die Leistung des Geräts manuell zu erhöhen. Eine Entladung und Entgasung betrifft vor allem ungeregelte Akkuträger ohne entsprechende Elektronik. Marktübliche, geregelte Modelle verfügen über technische Sicherungen, die diesen Prozessen entgegenwirken sollen. Eine weitere Ursache kann die Nutzung von Netzteilen sein, deren Spannungsübertragung nicht mit der Akkukapazität des Endgeräts kompatibel ist. Hier ist insbesondere bei der Kombination technischer Standards unterschiedlicher Gerätegenerationen Vorsicht geboten.

Produkte können zudem Defizite bei Sicherheitsvorkehrungen wie dem Überladungs- oder Tiefenentladungsschutz aufweisen. Auch das Fehlen von Entgasungsvorrichtungen im Gehäuse stellt ein technisches Risiko dar. Es wird daher empfohlen, auf technische Zertifizierungen und die Einhaltung gesetzlicher Standards zu achten.

Die E-Zigaretten von InnoCigs sind mit Vorrichtungen zur Ableitung von Gasen ausgestattet. Bei einer zu starken Belastung des Akkus können Gase entstehen; können diese nicht kontrolliert austreten, entsteht Überdruck im Gehäuse. Die Ursache für technische Defekte liegt häufig in einer unsachgemäßen Handhabung oder der Verwendung technisch unzulässiger Geräte. Fachhändler wie InnoCigs führen daher vor dem Vertrieb interne Prüfprozesse durch, um die Konformität der Produkte sicherzustellen.

Das Verwenden herstellerfremder Netzteile sowie dauerhaftes Überladen stellen Risiken dar. E-Zigaretten werden mit Lithium-Ionen-Akkus betrieben, wie sie auch in Smartphones oder Laptops zum Einsatz kommen. Berichte über technische Defekte sind bei Einhaltung der Sicherheitsstandards selten. Akkus, die den hiesigen Normen entsprechen, sind mit Überwachungstechnik gegen Überladung und Tiefenentladung ausgestattet. Ein konformer Akku beendet den Ladevorgang bei Erreichen der Kapazitätsgrenze automatisch. Dennoch sollte der Akku nach dem vollständigen Aufladen vorsorglich vom Ladegerät getrennt werden.

Sicherheitsmerkmale technischer Akkus und Akkuträger

Die Nutzung technischer Geräte erfordert die Beachtung der Herstellervorgaben und den Erwerb über den Fachhandel. Fachgerecht konstruierte Geräte verfügen über Sicherheitsmechanismen, die bei Fehlbedienung eine unkontrollierte Entladung oder Entgasung verhindern sollen. In solchen Fällen ist die Reaktion des Systems i. d. R. auf eine Wärmeentwicklung begrenzt, wobei integrierte Entgasungsvorrichtungen einen Druckausgleich ermöglichen.

Für den Betrieb von Geräten mit wechselbaren Akkuzellen wird häufig die Nutzung von Zellen mit einer hohen maximalen Strombelastbarkeit, wie etwa beim Sony Konion VTC5A (bis zu 35A), geraten. Diese Spezifikationen bieten technische Spielräume für unterschiedliche Leistungsbereiche und Nutzungsintensitäten.

Zusammenfassung – Merkmale konformer Akkus und Akkuträger

  • Vorhandensein von Entgasungsöffnungen im Gehäuse
  • Integrierte Überwachungselektronik zum Schutz vor Überladung und Tiefentladung
  • Nutzung elektronisch geregelter Akkuträger mit Schutzschaltungen
  • Abstimmung der Ampere-Stärke auf die gewählte Watt-Leistung
  • Funktionale Temperaturkontrolle
  • Eine technische Alternative stellen Akkuträger mit fest verbauten Akkuzellen dar, wie beispielsweise das eVic AIO Set.

Für den Umgang mit Lithium-Ionen-Akkuzellen gelten zudem allgemeine Sicherheitshinweise:

  • Lagerung: Akkus sollten trocken und isoliert gelagert werden. Der Kontakt der Pole mit leitenden Materialien (z. B. Metallboxen oder Büroklammern) muss zur Vermeidung von Kurzschlüssen ausgeschlossen sein.
  • Ladevorgang: Es sollten ausschließlich kompatible Ladegeräte verwendet werden, um die technische Integrität der Zellen zu erhalten.
  • Transport: Beim Transport ist darauf zu achten, dass die Akkuzellen nicht lose mit metallischen Gegenständen (z. B. Schlüsseln) in Kontakt kommen, um Kurzschlüsse zu verhindern.