Apple patentiert ein neues Modell explosionsgeschützter Batterien

Nicht selten hörten wir von anschwellenden MacBook-Akkus oder explodierten Akkus von iPod- oder iPhone-Geräten. Für Apple ist dieses Problem mehr als gravierend, weshalb die Ingenieure des Unternehmens ein neues Problem entwickelt haben Batteriemodell die über einen speziellen Mechanismus verfügen, der verhindert, dass sie explodieren. Grundsätzlich verfügen die von Apple entwickelten neuen Akkus über ein Druckentlastungssystem, das bei einem Druckaufbau im Inneren des Akkus diesen durch bestimmte Löcher abgibt, die speziell dafür ausgelegt sind, bei einem bestimmten Druck zu versagen. Die Batteriezellen könnten mit einer Art Beutel abgedeckt werden, der bei starkem Druck zerbricht und den Druck entweicht.

Ein potenzielles Sicherheitsproblem könnte entstehen, wenn sich in einer wiederaufladbaren Lithiumbatteriezelle Gas ansammelt. Dies kann beispielsweise der Fall sein, wenn die Zelle überladen ist, ein Kurzschluss in der Zelle vorliegt oder wenn die Zelle über einen längeren Zeitraum ungeladen bleibt. Diese Art von Gasansammlung könnte möglicherweise dazu führen, dass die Batteriezelle anschwillt oder sogar explodiert, was das tragbare elektronische Gerät ernsthaft beschädigen und sogar einen Brand auslösen könnte. Um dieses Problem zu lindern, sind zylindrische Lithium-Ionen-Batteriezellen häufig mit einem Entlüftungsventil ausgestattet, um den Innendruck in der Batteriezelle abzubauen, wenn es zu einer Gasbildung kommt. Für Lithium-Polymer-Batterien, die in tragbaren elektronischen Geräten immer beliebter werden, gibt es jedoch keine vergleichbaren Druckentlastungsmechanismen. Eine Lithium-Polymer-Batterie ist normalerweise in einem flexiblen Beutel untergebracht, der leicht und kostengünstig herzustellen ist. Für diese Beutel wurde jedoch bisher kein Druckentlastungsmechanismus entwickelt.

Das Problem ergibt sich aus der Tatsache, dass in den meisten Batterien für mobile Endgeräte eine bestimmte Menge Gas enthalten ist, die dazu führen kann, dass die Batterie anschwillt oder explodiert. Die von Apple entwickelten neuen Batterien könnten dank der von Apple entwickelten Tasche, die das Gas bei Bedarf freisetzt, davor geschützt werden. Die Idee ist sehr komplex, könnte aber für das Unternehmen, das in den letzten Jahren einige Probleme mit Batterien hatte, eine große Hilfe sein.

In der Patentanmeldung von Apple wird eine Batteriezelle beschrieben, die über eine Schwachstelle zur Druckentlastung verfügt. Diese Batteriezelle kann eine Biskuitrolle umfassen, die zusammengewickelte Schichten umfasst, darunter eine Kathode mit einer aktiven Beschichtung, einen Separator und eine Anode mit einer aktiven Beschichtung. Die Biskuitrolle kann auch eine erste leitende Lasche umfassen, die mit der Kathode gekoppelt ist, und eine zweite leitende Lasche, die mit der Anode gekoppelt ist. Laut Apple ist die Jelly Roll in einem flexiblen Beutel eingeschlossen, in dem sich die ersten und zweiten leitfähigen Laschen durch Dichtungen im Beutel erstrecken, um Anschlüsse für die Batteriezelle bereitzustellen. Dieser Beutel verfügt über eine Schwachstelle, die nachgibt, wenn der Innendruck im Beutel einen Schwellenwert überschreitet, um ein Loch zu erzeugen, das den Innendruck ablässt.