Lithium Batterie - Lithium battery

Dieser Artikel behandelt Einweg-Lithiumbatterien. Informationen zu den gängigen wiederaufladbaren Batterien finden Sie unter Lithium-Ionen-Batterie . Informationen zu den weniger verbreiteten wiederaufladbaren Batterien auf Metallbasis finden Sie unter Wiederaufladbare Lithium-Metall-Batterien .
CR2032 Lithium- Knopfzellenbatterie .
Lithium 9 Volt , AA und AAA Größen. Das oberste Objekt ist eine Batterie aus drei Lithium-Mangandioxid-Zellen, die unteren beiden sind Lithium-Eisen-Disulfid-Zellen und sind kompatibel mit 1,5 Volt Alkaline-Zellen.

Lithium - Batterien sind Primärbatterien , die metallisch haben Lithium als Anode . Diese Batterietypen werden auch als Lithium-Metall-Batterien bezeichnet.

Sie heben sich von anderen Batterien durch eine hohe Ladungsdichte und hohe Stückkosten ab. Lithium-Zellen können je nach Bauart und verwendeten chemischen Verbindungen Spannungen von1,5 V (vergleichbar mit einer Zink-Kohle- oder Alkalibatterie ) bis ca3,7 V .

Einweg-Primär-Lithium-Batterien müssen von sekundären Lithium-Ionen- oder Lithium-Polymer- Batterien unterschieden werden , bei denen es sich um wiederaufladbare Batterien handelt. Lithium ist besonders nützlich, weil seine Ionen angeordnet werden können zwischen der Anode und der bewegen Kathode , eine unter Verwendung von interkalierten Lithiumverbindung als Kathodenmaterial , aber ohne Lithiummetall als Anodenmaterial verwendet wird . Reines Lithium reagiert sofort mit Wasser oder sogar mit Feuchtigkeit in der Luft; Das Lithium in Lithium-Ionen-Batterien befindet sich in einer weniger reaktiven Verbindung.

Lithiumbatterien werden häufig in tragbaren Unterhaltungselektronikgeräten verwendet. Der Begriff "Lithiumbatterie" bezieht sich auf eine Familie unterschiedlicher Lithium-Metall-Chemie, die viele Arten von Kathoden und Elektrolyten umfasst, aber alle mit metallischem Lithium als Anode. Die Batterie benötigt 0,15 bis 0,3 kg Lithium pro kWh. Wie konstruiert verwenden diese Primärsysteme eine geladene Kathode, die ein elektroaktives Material mit kristallographischen Leerstellen ist, die während der Entladung allmählich gefüllt werden.

Schema einer Lithium-Knopfzellenbatterie mit MnO 2 (Mangandioxid) an der Kathode.

Der am häufigsten in Verbraucheranwendungen verwendete Lithiumzellentyp verwendet metallisches Lithium als Anode und Mangandioxid als Kathode, wobei ein Lithiumsalz, das in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, als Elektrolyt verwendet wird.

Geschichte

Hauptartikel: Geschichte der Batterie § Lithium- und Lithium-Ionen-Batterien

Chemie

Chemie Kathode Elektrolyt Nennspannung Leerlaufspannung Wh/kg Wh/L
Li-MnO 2
(IEC-Code: C) ,
"CR" 		Wärmebehandeltes Mangandioxid Lithiumperchlorat in einem organischen Lösungsmittel ( Propylencarbonat und Dimethoxyethan in vielen gängigen Zellen) 3 V 3,3 V 280 580
"Li-Mn". Die gebräuchlichste Lithiumbatterie für Verbraucher, etwa 80% des Lithiumbatteriemarktes. Verwendet preiswerte Materialien. Geeignet für Low-Drain, langlebige und kostengünstige Anwendungen. Hohe Energiedichte pro Masse und Volumen. Betriebstemperaturbereich von -30 °C bis 60 °C. Kann hohe Pulsströme liefern. Bei Entladung steigt die Innenimpedanz und die Klemmenspannung sinkt. Hohe Selbstentladung bei hohen Temperaturen. 1,2-Dimethoxyethan ist ein REACH Kandidaten Svhc .
Li-(CF) x
(IEC-Code: B) ,
"BR" 		Kohlenstoffmonofluorid Lithiumtetrafluoroborat in Propylencarbonat , Dimethoxyethan oder Gamma-Butyrolacton 3 V 3,1 V 360–500 1000
Kathodenmaterial durch Hochtemperatur gebildet Interkalation von Fluorgas in Graphitpulver. Im Vergleich zu Mangandioxid (CR), das die gleiche Nennspannung hat, bietet es mehr Zuverlässigkeit. Wird für Anwendungen mit niedrigem bis mäßigem Strom in Speicher- und Taktpufferbatterien verwendet. Wird in Luft- und Raumfahrtanwendungen verwendet, seit 1976 für den Weltraum qualifiziert, militärische Anwendungen sowohl auf der Erde als auch auf See, in Raketen und in künstlichen Herzschrittmachern . Funktioniert bis ca. 80 °C. Sehr geringe Selbstentladung (<0,5 %/Jahr bei 60 °C, <1 %/Jahr bei 85 °C). Entwickelt in den 1970er Jahren von Matsushita .
Li-FeS 2
(IEC-Code: F) ,
"FR" 		Eisendisulfid Propylencarbonat , Dioxolan , Dimethoxyethan 1,4–1,6 V 1,8 V 297
"Lithium-Eisen", "Li/Fe". Wird als "spannungskompatibles" Lithium bezeichnet, da es mit seiner Nennspannung von 1,5 V als Ersatz für Alkaline-Batterien dienen kann. Als solche verwenden Energizer-Lithiumzellen der Größe AA und AAA diese Chemie. 2,5-mal höhere Lebensdauer bei Hochstromentladung als bei Alkalibatterien, bessere Lagerfähigkeit durch geringere Selbstentladung (10–20 Jahre). FeS 2 ist billig. Kathode wird oft als Paste aus Eisensulfidpulver, gemischt mit pulverisiertem Graphit, konstruiert. Variante ist Li-CuFeS 2 .
Li-SOCl 2
(IEC-Code: E) 		Thionylchlorid Lithiumtetrachloraluminat in Thionylchlorid 3,5 V 3,65 V 500–700 1200
Flüssige Kathode. Für Niedertemperaturanwendungen. Kann bis -55 °C betrieben werden, wo es über 50% seiner Nennkapazität behält. Vernachlässigbare Gasmenge, die bei Nennnutzung erzeugt wird, begrenzte Menge bei Missbrauch. Hat eine relativ hohe Innenimpedanz und einen begrenzten Kurzschlussstrom. Hohe Energiedichte, ca. 500 Wh/kg. Giftig. Elektrolyt reagiert mit Wasser. Niederstromzellen für tragbare Elektronik und Speichersicherung. Hochstromzellen für militärische Anwendungen. Bildet bei langer Lagerung eine Passivierungsschicht auf der Anode, die bei Inbetriebnahme zu einer vorübergehenden Spannungsverzögerung führen kann. Hohe Kosten- und Sicherheitsbedenken beschränken die Verwendung in zivilen Anwendungen. Kann bei Kurzschluss explodieren. Underwriters Laboratories benötigen für den Austausch dieser Batterien geschulte Techniker. Gefährlicher Abfall, Gefahrguttransport der Klasse 9 Nicht für Verbraucher- oder Allzweckbatterien verwendet.
Li-SOCl 2 ,BrCl, Li-BCX
(IEC-Code: E) 		Thionylchlorid mit Bromchlorid Lithiumtetrachloraluminat in Thionylchlorid 3,7–3,8 V 3,9 V 350 770
Flüssige Kathode. Eine Variante der Thionylchlorid-Batterie, mit 300 mV höherer Spannung. Die höhere Spannung fällt auf 3,5 V zurück, sobald das Bromchlorid während der ersten 10–20 % der Entladung verbraucht wird. Die Zellen mit zugesetztem Bromchlorid gelten bei Missbrauch als sicherer.
Li-SO 2 Cl 2 (IEC-Code: Y) Sulfurylchlorid Lithiumtetrachloraluminat in Sulfurylchlorid 3,7 V 3,95 V 330 720
Flüssige Kathode. Ähnlich wie Thionylchlorid. Die Entladung führt nicht zu einer Ansammlung von elementarem Schwefel, von dem angenommen wird, dass er an einigen gefährlichen Reaktionen beteiligt ist, daher können Sulfurylchlorid-Batterien sicherer sein. Kommerzielle Anwendung wird durch die Tendenz des Elektrolyten behindert, die Lithiumanoden zu korrodieren, was die Haltbarkeit verringert. Einigen Zellen wird Chlor zugesetzt, um sie widerstandsfähiger gegen Missbrauch zu machen. Sulfurylchlorid-Zellen liefern aufgrund der Polarisation der Kohlenstoffkathode weniger maximalen Strom als Thionylchlorid-Zellen. Sulfurylchlorid reagiert heftig mit Wasser unter Bildung von Chlorwasserstoff und Schwefelsäure.
Li-SO 2 (IEC-Code: W) Schwefeldioxid auf Teflon -gebundene Kohlen Lithiumbromid in Schwefeldioxid mit geringer Menge Acetonitril 2,85 V 3,0 V 250 400
Flüssige Kathode. Kann bis -55 °C und bis zu +70 °C betrieben werden. Enthält flüssiges SO 2 unter hohem Druck. Erfordert Sicherheitsventil, kann unter bestimmten Bedingungen explodieren. Hohe Energiedichte. Hohe Kosten. Leistung bei niedrigen Temperaturen und hohen Strömen besser als Li-MnO 2 . Giftig. Acetonitril bildet Lithiumcyanid und kann bei hohen Temperaturen Blausäure bilden . Wird in militärischen Anwendungen verwendet.

Die Zugabe von Brommonochlorid kann die Spannung auf 3,9 V erhöhen und die Energiedichte erhöhen.

Li-I 2 Jod , das mit Poly-2- vinylpyridin (P2VP) gemischt und erhitzt wurde , um einen festen organischen Charge-Transfer-Komplex zu bilden. Eine feste monomolekulare Schicht aus kristallinem Lithiumjodid , die Lithiumionen von der Anode zur Kathode leitet, aber kein Jod. 2,8 V 3,1 V
Fester Elektrolyt. Sehr hohe Zuverlässigkeit und geringe Selbstentladungsrate. Wird in medizinischen Anwendungen verwendet, die eine lange Lebensdauer erfordern, zB Herzschrittmacher. Erzeugt auch bei Kurzschluss kein Gas. Festkörperchemie, begrenzter Kurzschlussstrom, nur für Schwachstromanwendungen geeignet. Die Klemmenspannung nimmt mit dem Entladungsgrad aufgrund der Ausfällung von Lithiumiodid ab .
Li-Ag 2 CrO 4 Silberchromat Lithiumperchlorat Lösung 3,1/2,6V 3,45 V
Sehr hohe Zuverlässigkeit. Hat ein 2,6-V-Plateau nach Erreichen eines bestimmten Prozentsatzes der Entladung, warnt frühzeitig vor einer bevorstehenden Entladung. Speziell entwickelt für medizinische Anwendungen, zum Beispiel implantierte Herzschrittmacher.
Li-Ag 2 V 4 O 11 , Li-SVO, Li-CSVO Silberoxid + Vanadiumpentoxid (SVO) Lithiumhexafluorophosphat oder Lithiumhexafluoroarsenat in Propylencarbonat mit Dimethoxyethan
Wird in medizinischen Anwendungen wie implantierbaren Defibrillatoren, Neurostimulatoren und Medikamenteninfusionssystemen verwendet. Auch für den Einsatz in anderer Elektronik vorgesehen, wie z. B. Notsendern . Hohe Energiedichte. Lange Haltbarkeit. Dauerbetrieb bei Nenntemperatur 37 °C möglich. Zweistufige Entladung mit Plateau. Die Ausgangsspannung nimmt proportional zum Entladungsgrad ab. Beständig gegen Missbrauch.
Li-CuO
(IEC-Code: G) ,
"GR" 		Kupfer(II)-oxid Lithiumperchlorat gelöst in Dioxolan 1,5 V 2,4 V
Kann bis 150 °C betrieben werden. Entwickelt als Ersatz für Zink-Kohle- und Alkalibatterien . „Voltage up“-Problem, hohe Differenz zwischen Leerlauf- und Nennspannung . Produziert bis Mitte der 1990er Jahre, ersetzt durch Lithium-Eisen-Sulfid. Derzeitige Nutzung eingeschränkt.
Li-Cu 4 O(PO 4 ) 2 Kupferoxyphosphat
Siehe Li-CuO
Li-CuS Kupfersulfid Lithiumsalz oder ein Salz wie Tetraalkylammoniumchlorid, gelöst in LiClO 4 in einem organischen Lösungsmittel, das eine Mischung aus 1,2-Dimethoxyethan, 1,3-Dioxolan und 2,5-Dimethyloxazol als Stabilisator ist 1,5 V
Li-PbCuS Bleisulfid und Kupfersulfid 1,5 V 2,2 V
Li-FeS Eisensulfid Propylencarbonat , Dioxolan , Dimethoxyethan 1,5–1,2 V
"Lithium-Eisen", "Li/Fe". als Ersatz für Alkalibatterien verwendet . Siehe Lithium-Eisendisulfid.
Li-Bi 2 Pb 2 O 5 Bleiwismutat 1,5 V 1,8 V
Ersatz von Silberoxid-Batterien , mit höherer Energiedichte, geringerer Auslaufneigung und besserer Leistung bei höheren Temperaturen.
Li-Bi 2 O 3 Wismuttrioxid 1,5 V 2,04 V
Li-V 2 O 5 Vanadiumpentoxid 3,3/2,4 V 3,4 V 120/260 300/660
Zwei Entladungsplateaus. Niedriger Druck. Wiederaufladbar. Wird in Reservebatterien verwendet .
Li-CuCl 2 Kupferchlorid LiAlCl 4 oder LiGaCl 4 in SO 2 , ein flüssiger, anorganischer, nichtwässriger Elektrolyt.
Wiederaufladbar. Diese Zelle hat beim Entladen drei Spannungsplateaus (3,3 V, 2,9 V und 2,5 V). Das Entladen unterhalb des ersten Plateaus verringert die Lebensdauer der Zelle. Das in SO 2 gelöste Komplexsalz hat bei Raumtemperatur einen geringeren Dampfdruck als reines Schwefeldioxid, was den Aufbau einfacher und sicherer als Li-SO 2 -Batterien macht.
Li/Al-MnO 2 , "ML" Mangandioxid 3 V
Wiederaufladbar. Anode ist eine Lithium-Aluminium-Legierung. Hauptsächlich von Maxell vermarktet .
Li/Al-V 2 O 5 , "VL" Vanadiumpentoxid 3 V
Wiederaufladbar. Anode ist eine Li-Al-Legierung.
Li-Se Selen nichtwässrige Karbonatelektrolyte 1,9 V
Li–Luft ( Lithium–Luft-Batterie ) Poröser Kohlenstoff Organisch, wässrig, Glas-Keramik (Polymer-Keramik-Komposite) 1800–660 1600–600
Wiederaufladbar. Aufgrund der Schwierigkeiten, mehrere Entladezyklen ohne Kapazitätsverlust zu erreichen, ist ab 2012 keine kommerzielle Implementierung verfügbar. Es gibt mehrere mögliche Implementierungen, von denen jede unterschiedliche Energiekapazitäten, Vor- und Nachteile hat. Im November 2015 hat ein Team von Forschern der University of Cambridge die Arbeit an Lithium-Luft-Batterien vorangetrieben, indem es einen Ladeprozess entwickelt hat, der die Batterielebensdauer und die Batterieeffizienz verlängert. Ihre Arbeit führte zu einer Batterie, die eine hohe Energiedichte, einen Wirkungsgrad von über 90 % und eine bis zu 2.000-mal wiederaufladbare Batterie lieferte. Die Lithium-Luft-Batterien werden als „ultimative“ Batterien bezeichnet, weil sie eine hohe theoretische Energiedichte bieten, die bis zu zehnmal höher ist als die von herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien. Sie wurden erstmals 1996 von Abraham & Jiang in einer Forschungsumgebung entwickelt. Die Technologie wird jedoch ab November 2015 in keiner Branche sofort verfügbar sein und es könnte bis zu 10 Jahre dauern, bis Lithium-Luft-Batterien Geräte ausrüsten. Die unmittelbare Herausforderung für die an der Erfindung beteiligten Wissenschaftler besteht darin, dass die Batterie neben anderen chemischen Komponenten eine spezielle poröse Graphenelektrode und eine enge Spannungslücke zwischen Ladung und Entladung benötigt, um die Effizienz deutlich zu steigern.
Li-FePO 4

( Lithium-Eisenphosphat-Batterie )

Lithiumeisenphosphat Ethylencarbonat – Dimethylcarbonat (EC–DMC) 1–1 Lithiumperchlorat ( LiClO
4) 1M 		3,0 ~ 3,2 V 3,2 V 90–160 325 Wh/ L (1200 kJ/L)
Die spezifische Kapazität von LiFePO
4ist höher als die des verwandten Lithium-Kobalt-Oxids ( LiCoO
2) Chemie, seine Energiedichte ist jedoch aufgrund der geringeren Betriebsspannung geringer. Der Hauptnachteil von LiFePO
4ist seine geringe elektrische Leitfähigkeit. Aufgrund der geringen Kosten, der geringen Toxizität, der genau definierten Leistung, der Langzeitstabilität usw. LiFePO
4 findet eine Reihe von Rollen in der Fahrzeugnutzung, in stationären Anwendungen im Versorgungsmaßstab und in der Notstromversorgung.


Die University of California San Diego hat eine Elektrolytchemie entwickelt, mit der Lithiumbatterien bei Temperaturen von bis zu -60 ° C betrieben werden können. Die Elektrolyte ermöglichen auch, dass elektrochemische Kondensatoren bis zu -80 °C laufen. Bisherige Tieftemperaturgrenze liegt bei -40 °C. Die hohe Leistung bei Raumtemperatur wird weiterhin beibehalten. Dies kann die Energiedichte und Sicherheit von Lithiumbatterien und elektrochemischen Kondensatoren verbessern.

Anwendungen

Lithiumbatterien finden Anwendung in vielen langlebigen, kritischen Geräten wie Herzschrittmachern und anderen implantierbaren elektronischen medizinischen Geräten. Diese Geräte verwenden spezielle Lithium-Iodid-Batterien, die für eine Lebensdauer von 15 oder mehr Jahren ausgelegt sind. Aber für andere, weniger kritische Anwendungen wie in Spielzeug kann der Lithium-Akku das Gerät tatsächlich überdauern. In solchen Fällen ist eine teure Lithiumbatterie möglicherweise nicht wirtschaftlich.

Lithiumbatterien können in vielen Geräten, wie Uhren und Kameras, anstelle gewöhnlicher Alkalibatterien verwendet werden . Obwohl sie teurer sind, bieten Lithiumzellen eine viel längere Lebensdauer, wodurch der Batteriewechsel minimiert wird. Beachten Sie jedoch die höhere Spannung, die von den Lithiumzellen entwickelt wird, bevor sie als Drop-In-Ersatz in Geräten verwendet werden, die normalerweise normale Zinkzellen verwenden.

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Lithiumbatterien erweisen sich auch in ozeanographischen Anwendungen als wertvoll . Lithium-Batteriepacks sind zwar erheblich teurer als ozeanografische Standardpacks, fassen aber bis zu dreimal so viel Kapazität wie Alkaline-Packs. Die hohen Kosten für die Wartung entfernter ozeanographischer Instrumente (normalerweise durch Schiffe) rechtfertigen diese höheren Kosten oft.

Größen und Formate

Siehe auch: Knopfzelle , Batteriebezeichnung und Liste der Batteriegrößen

Kleine Lithiumbatterien werden sehr häufig in kleinen tragbaren elektronischen Geräten wie PDAs , Uhren, Camcordern, Digitalkameras, Thermometern, Taschenrechnern, PC-BIOS (Firmware), Kommunikationsgeräten und ferngesteuerten Autoschlössern verwendet. Sie sind in vielen Formen und Größen erhältlich, wobei eine gängige Variante die 3-Volt-"Münzen"-Manganvariante ist, typischerweise 20 mm im Durchmesser und 1,6–4 mm dick.

Der hohe elektrische Bedarf vieler dieser Geräte macht Lithiumbatterien zu einer besonders attraktiven Option. Lithiumbatterien können insbesondere den kurzzeitigen Starkstrombedarf von Geräten wie Digitalkameras problemlos decken und halten eine höhere Spannung über einen längeren Zeitraum aufrecht als Alkalibatterien.

Popularität

Lithium-Primärbatterien machen 28% aller Primärbatterieverkäufe in Japan aus, aber nur 1% aller Batterieverkäufe in der Schweiz. In der EU sind nur 0,5 % aller Batterieverkäufe einschließlich Sekundärtypen Lithium-Primärbatterien.

Sicherheitsfragen und Vorschriften

Das Streben der Computerindustrie, die Batteriekapazität zu erhöhen, kann sensible Komponenten wie den Membranseparator, eine nur 20–25 µm dicke Polyethylen- oder Polypropylenfolie, an ihre Grenzen bringen. Die Energiedichte von Lithiumbatterien hat sich seit ihrer Einführung im Jahr 1991 mehr als verdoppelt. Wenn die Batterie mehr Material enthält, kann der Separator belastet werden.

Schnellentladungsprobleme

Lithiumbatterien können extrem hohe Ströme liefern und können sich bei Kurzschluss sehr schnell entladen. Obwohl dies in Anwendungen nützlich ist, in denen hohe Ströme erforderlich sind, kann eine zu schnelle Entladung einer Lithiumbatterie - insbesondere wenn Kobalt im Zellendesign vorhanden ist - zu einer Überhitzung der Batterie führen (was den elektrischen Widerstand eines Kobaltgehalts verringert) innerhalb der Zelle), Bruch und sogar eine Explosion. Lithium-Thionylchlorid-Batterien sind besonders anfällig für diese Art der Entladung. Verbraucherbatterien enthalten normalerweise Überstrom- oder Wärmeschutz oder Belüftungsöffnungen, um eine Explosion als Teil des Batteriemanagementsystems zu verhindern .

Flugreisen

Siehe auch: Boeing 787 Dreamliner Batterieprobleme

Ab dem 1. Januar 2013 wurden von der IATA deutlich strengere Vorschriften für die Beförderung von Lithiumbatterien auf dem Luftweg eingeführt. Sie wurden vom Internationalen Postverein übernommen; Einige Länder, zB Großbritannien, haben jedoch beschlossen, Lithiumbatterien nicht zu akzeptieren, es sei denn, sie sind im Lieferumfang der von ihnen betriebenen Geräte enthalten.

Aufgrund der oben genannten Risiken ist der Versand und die Beförderung von Lithiumbatterien in einigen Situationen eingeschränkt, insbesondere der Transport von Lithiumbatterien auf dem Luftweg.

Die US- Verkehrssicherheitsbehörde hat mit Wirkung zum 1. Januar 2008 Beschränkungen für Lithiumbatterien im aufgegebenen Gepäck und im Handgepäck angekündigt. Die Vorschriften verbieten Lithium-Batterien, die nicht in einem Gerät installiert sind, aus dem aufgegebenen Gepäck und beschränken sie im Handgepäck nach dem Gesamt-Lithium-Gehalt.

Die Australia Post hat im Jahr 2010 den Transport von Lithiumbatterien in der Luftpost verboten .

Die britischen Vorschriften für den Transport von Lithiumbatterien wurden 2009 vom National Chemical Emergency Center geändert .

Ende 2009 haben zumindest einige Postverwaltungen den Luftpostversand (einschließlich Express Mail Service ) von Lithiumbatterien, Lithium-Ionen-Batterien und Produkten, die diese enthalten (wie Laptops und Mobiltelefone), eingeschränkt. Zu diesen Ländern gehören Hongkong , die Vereinigten Staaten und Japan.

Methamphetamin-Labors

Unbenutzte Lithiumbatterien bieten eine bequeme Quelle für Lithiummetall zur Verwendung als Reduktionsmittel in Methamphetamin- Labors. Insbesondere reduziert Lithiummetall Pseudoephedrin und Ephedrin zu Methamphetamin in der Birkenreduktionsmethode , die Lösungen von Alkalimetallen verwendet, die in wasserfreiem Ammoniak gelöst sind .

Einige Gerichtsbarkeiten haben Gesetze erlassen, um den Verkauf von Lithiumbatterien einzuschränken, oder Unternehmen aufgefordert, freiwillige Beschränkungen vorzunehmen, um die Einrichtung illegaler Meth-Labors einzudämmen . Im Jahr 2004 wurde berichtet, dass Wal-Mart- Läden den Verkauf von Einweg-Lithiumbatterien auf drei Pakete in Missouri und vier Pakete in anderen Bundesstaaten beschränkten.

Gesundheitsprobleme bei der Einnahme

Knopfzellenbatterien sind für kleine Kinder attraktiv und werden oft eingenommen. Obwohl in den letzten 20 Jahren die Gesamtzahl der eingenommenen Knopfzellenbatterien in einem Jahr nicht gestiegen ist, haben Forscher ein 6,7-faches Risiko, dass eine Einnahme zu einer moderaten oder größeren Komplikation führen würde, und 12,5 festgestellt -fache Zunahme der Todesopfer im Vergleich zum letzten Jahrzehnt im Vergleich zum vorherigen.

Außerhalb der Reichweite von Kindern aufbewahren Symbol gemäß IEC 60086-4 auf Knopfzellen (Lithium-Knopfzellen) mit 20 mm Durchmesser und mehr

Der primäre Mechanismus der Schädigung mit Knopfbatterie Ingestionen ist die Erzeugung von Hydroxid - Ionen , die schwere chemische Verbrennungen verursachen, die an der Anode. Dies ist ein elektrochemischer Effekt der intakten Batterie und erfordert weder ein Aufbrechen des Gehäuses noch ein Freisetzen des Inhalts. Komplikationen sind Ösophagusstrikturen , tracheo-ösophageale Fisteln , Stimmbandlähmung, aorto-ösophageale Fisteln und Tod. Die Mehrheit der Einnahme wird nicht beobachtet; Präsentationen sind unspezifisch; Batteriespannung hat sich erhöht; die Knopfbatteriegröße von 20 bis 25 mm neigt eher dazu, sich am krikopharyngealen Übergang festzusetzen; und schwere Gewebeschäden können innerhalb von 2 Stunden auftreten. Die 3 V, 20 mm CR2032-Lithiumbatterie ist an vielen Komplikationen bei der Einnahme von Knopfbatterien durch Kinder unter 4 Jahren beteiligt.

Während die einzige Heilung einer Speiseröhrenverengung die endoskopische Entfernung ist, ergab eine Studie von Rachel R. Anfang und Kollegen aus dem Jahr 2018 am Children's Hospital of Philadelphia , dass eine frühzeitige und häufige Einnahme von Honig oder Sucralfat- Suspension vor der Entfernung der Batterie die Schwere der Verletzung auf reduzieren kann einen bedeutenden Grad. Aus diesem Grund empfiehlt das in den USA ansässige National Capital Poison Center (Poison Control) die Verwendung von Honig oder Sucralfat nach bekannter oder vermuteter Einnahme, um das Risiko und die Schwere von Verletzungen der Speiseröhre und folglich der nahegelegenen Strukturen zu verringern.

Knopfbatterien können auch erhebliche nekrotische Verletzungen verursachen, wenn sie in Nase oder Ohren stecken. Präventionsbemühungen der National Button Battery Task Force in den USA in Zusammenarbeit mit Branchenführern haben zu Änderungen bei der Verpackung und dem Design der Batteriefächer in elektronischen Geräten geführt, um den Zugang von Kindern zu diesen Batterien zu verringern. Allerdings fehlt es der Bevölkerung und der medizinischen Gemeinschaft immer noch an Bewusstsein für die Gefahren. Der Central Manchester University Hospital Trust warnt davor, dass "viele Ärzte nicht wissen, dass dies Schaden anrichten kann".

Entsorgung

Die Vorschriften für die Entsorgung und das Recycling von Batterien sind sehr unterschiedlich; lokale Regierungen können zusätzliche Anforderungen gegenüber den nationalen Vorschriften haben. In den Vereinigten Staaten weist ein Hersteller von Lithium-Eisendisulfid-Primärbatterien darauf hin, dass Verbrauchermengen gebrauchter Zellen im Hausmüll entsorgt werden können, da die Batterie keine Substanzen enthält, die durch US-Bundesvorschriften kontrolliert werden.

Ein anderer Hersteller gibt an, dass Lithiumbatterien in Knopfgröße Perchlorat enthalten , das in Kalifornien als gefährlicher Abfall gilt; geregelte Mengen würden bei der typischen Verbraucherverwendung dieser Zellen nicht gefunden werden.

Da sich Lithium in gebrauchten, aber nicht funktionierenden (dh länger gelagerten) Knopfzellen wahrscheinlich immer noch im Kathodenbecher befindet, ist es möglich, kommerziell nützliche Mengen des Metalls aus solchen Zellen sowie Mangandioxid und Spezialkunststoffen zu extrahieren. Einige legieren das Lithium auch mit Magnesium (Mg), um Kosten zu sparen, und diese sind besonders anfällig für die erwähnte Ausfallart.

Siehe auch

Verweise

Externe Links