Konventionelle Lithium-Ionen-Batterien – jene, die man in allem findet, vom iPhone über die elektrische Zahnbürste bis zum kabellosen Staubsauger – enthalten flüssige Chemikalien. Wenn solche Batterien beschädigt werden oder falsch hergestellt sind, kann im Inneren des Geräts ein Kurzschluss oder ein anderer Auslöser auftreten, der diese hochentzündlichen Flüssigkeiten entzündet und eine gefährliche Kettenreaktion namens thermischem Durchgehen in Gang setzt. Die Art des entstehenden Feuers breitet sich berüchtigt schnell aus und ist schwer zu löschen.
Um jene Folge unglücklicher Ereignisse zu vermeiden, haben einige Batteriehersteller eine leicht abgewandelte Bauweise gewählt: halbsolide Lithium-Ionen-Batterien. Diese Batterien enthalten nach wie vor eine gewisse Flüssigkeit, deren Konsistenz jedoch eher an ein viskoses, dem rohen Eigelb fließendes Gemisch erinnert als an die Flüssigkeit in herkömmlichen Lithium-Batterien.
Echte Festkörperbatterien, obwohl sie existieren, sind noch ein eher futuristisches Konzept und werden voraussichtlich von Herstellern von Elektrofahrzeugen genutzt werden, lange bevor die Technologie auf kleinere Konsumgüter wie Powerbanks übergeht. Doch schon die Reduktion selbst eines Teils des Flüssigkeitsanteils in Lithiumzellen verringert das Risiko deutlich, ein gefährliches thermisches Durchgehen zu erzeugen.
Der Ladevorgang oder Entladevorgang einer Batterie erzeugt von Natur aus Wärme, daher wäre es unmöglich, eine Powerbank zu bauen, die nie heiß wird, sagt Christopher Martinez, Mitgründer und geschäftsführender Partner von ReelCharge, einer Marke für Unterhaltungselektronik, die sich auf Powerbanks und andere Ladegeräte spezialisiert hat. Aber selbst wenn eine semi-solid-state-Batterie überhitzt, weist er darauf hin, besteht ein geringeres Risiko, dass sie Feuer fängt.
Das liegt vor allem daran, dass die gelartigen Chemikalien in einer semi-solid-state-Batterie länger zum Erhitzen brauchen und weniger flüchtig sind (oder eher verdampfen), als Batterien mit einem höheren Flüssigkeitsanteil, wodurch sie weniger entzündbar sind. Zwar kann eine semi-solid-state-Batterie immer noch in Brand geraten, sie brennt jedoch typischerweise langsamer als Flüssigbatterien, was dazu beiträgt, Brände besser einzugrenzen.
Abgesehen von den Materialien ist es wichtig, dass Hersteller auch andere sicherheitsrelevante Bauteile berücksichtigen, etwa Komponenten, die dabei helfen, eine konstante innere Temperatur und einen gleichmäßigen Druck aufrechtzuerhalten. Martinez sagt, dass strenge Qualitätskontrollen und ein gutes Batteriemanagementsystem ebenfalls entscheidend seien.
„Es ist so, als würde man ein Auto bekommen“, sagt er und führt aus, dass man kein Auto mit einem schlechten Motor kaufen würde, nur weil es gute Reifen habe. „Man muss das Gesamtpaket haben.“
Unter den Tausenden von Konsummarken, die Powerbanks über große Einzelhändler wie Amazon und Walmart verkaufen, verwenden derzeit nur wenige semi-solid-state-Batterien in ihren Produkten. Zur Gruppe gehören vor allem kleinere Marken wie ReelCharge von Martinez sowie Better Mobile Xperience (BMX), Kuxiu, Momax, Statik und Zike.
Im vergangenen Jahr habe ich gesehen, wie einige größere Marken ihren Namen in die Mischung gebracht haben. Im September führte Belkin die UltraCharge Pro Slim Magnetic Power Bank 5K mit BoostSolid Cell und die UltraCharge Pro Power Bank 10K mit BoostSolid Cell ein, und Hyper brachte die HyperJuice 5K Qi2 Semi-Solid-State Power Bank auf den Markt. Im März erschien von Zens zwei Versionen seiner Semi Solid State Powerbank.
Angesichts der Tatsache, dass semi-solid-state-Batterien ähnliche oder bessere Leistungen bieten als ihre flüssigkeitsbasierten Gegenstücke – mit Potenzial für längere Lebensdauer und höhere Energiedichte, zusätzlich zur Verbesserung der Sicherheit – warum verkaufen dann nicht mehr Unternehmen sie?
Im Allgemeinen haben kleinere Unternehmen den Vorteil relativ niedriger Gemeinkosten. Barry Miller, Mitbegründer und Marketingleiter von BMX, sagt, dass eine kleine Belegschaft, ein enger Fokus und enge Beziehungen zu Zulieferern und Fabriken ihnen geholfen haben, schnell bei neuen Technologien voranzukommen.
„Wir haben uns schnell auf diese Gelegenheit gestürzt“, sagt er. „Die Natur unserer Organisation, agil und schnell handeln zu können, ermöglicht das irgendwie.“
Martinez erklärt, dass sein Unternehmen zwar früh gestartet ist, viele andere jedoch weiterhin auf herkömmliche flüssigkeitsbasierte Zellen setzen, vermutlich weil sie gut etablierte Liefer- und Vertriebsnetze haben.
„Obwohl ich nicht mehr Konkurrenz brauche“, sagt er, „hoffe ich, dass andere weiterhin auf diese Technologie setzen und investieren, weil sie sicherer für die Verbraucher ist.“
