"Letale" Akkus: Die Hintergründe hinter dem Problem, dass nicht-3C-Powerbanks alle wie Steine werden

Über Nacht konnten alle Powerbanks, die kein 3C-Zeichen auf ihrer Außenseite zeigten, nicht mehr in Flugzeugen mitgenommen werden. Diese Powerbanks wurden plötzlich zu nutzlosen „Steinen“.

Am 26. Juni gab die Zivilflugbehörde eine Ankündigung heraus, dass ab dem 28. Juni Reisende nicht mehr berechtigt sind, Powerbanks ohne 3C-Zeichen, mit unklaren 3C-Zeichen, aus zurückgerufenen Modellen oder Chargen in binnenländischen Flügen mitzunehmen.

„Dieser Rückruf ist sehr ungewöhnlich. In der chinesischen Branche der Handy-Powerbanks gibt es keine gesetzliche Vorschrift, dass fehlerhafte Produkte zurückgerufen werden müssen. Bei fehlerhaften Produkten kann die Industrie- und Handelsaufsichtsbehörde Bußen verhängen und das 3C-Zertifikat aussetzen, aber es gibt keine Vorschrift, dass ein Rückruf zwingend erforderlich ist.“ So sagte Li Jingfeng (Pseudonym), ein erfahrener Experte in der Powerbank-Branche, gegenüber Zhiwei.

Von einem Selbstentzündungseingriff einer Powerbank an Bord eines Flugzeugs im März über eine umfassende Untersuchung, die die gesamte Branche betraf, bis hin zur Aussetzung der 3C-Zertifikate von Produkten mehrerer Marken im gesamten Lieferkettenbereich, der Entziehung der Produktionsgenehmigung von Rohstofflieferanten und sogar der Aufhebung der Zertifizierungsbefugnis mehrerer Prüfstellen – Romoss und Anker haben nacheinander beschlossen, ihre relevanten Produkte zurückzurufen.

Wie hat es zu diesem Beben, das die gesamte Branche betraf, eigentlich gekommen? Warum treten immer wieder Sicherheitsprobleme bei Powerbanks auf? Um diese Fragen zu beantworten, hat Zhiwei mehrere Personen aus der Powerbank-Lieferkette und von Marken kontaktiert, um die Gründe dahinter zu ergründen.

„Überraschungsprüfungen“ ergreifen die Powerbank-Lieferkette in den Griff

„Alles begann am 20. März, als an Bord eines Flugzeugs von Hangzhou nach Hongkong die Powerbank eines Passagiers in Brand geriet. Zufällig war es eine Romoss-Powerbank.“ Dies enthüllte Li Jingfeng.

Anfang Juni gaben 21 Hochschulen in Peking eine Ankündigung heraus, in der sie die Verwendung von Romoss-Powerbanks mit 20.000 mAh verboten, da mehrere Selbstentzündungsmeldungen zu Sachschäden geführt hatten.

Mehrere Branchenmitglieder bestätigten Zhiwei, dass etwa im Mai die staatliche Qualitätssicherungsbehörde die zuständigen Behörden und Prüfstellen beauftragte, mindestens zwei Überraschungsprüfungen an Powerbank-Zellenfabriken und Fertigungsbetrieben durchzuführen, bei denen Produkte vor Ort zufällig entnommen und versiegelt wurden.

Das heißt, die Prüfungen wurden nicht im Voraus angekündigt.

Während dieser zwei Monate dauernden Überraschungsprüfungen wurde festgestellt, dass Amprius Technologies, der größte chinesische Lieferant von Flex-Lithium-Polymer-Zellen für Powerbanks, in einer seiner Partnereien in Jiangxi die Bestellung der Rohstoffe geändert hatte, die sich von der Liste der Rohstoffe unterschied, die bei der Zertifizierungsanmeldung angegeben wurde.

Normalerweise gibt es bei der Zertifizierung einer Powerbank eine CDF-Liste (Liste der kritischen Komponenten), die bei der Produktion und Montage nicht ersetzt werden dürfen.

Unter diesen Komponenten ist die Zelle einer der wichtigsten Bestandteile einer Powerbank. Nach Angaben von Personen aus der Lieferkette macht die Zelle in der Regel mindestens ein Drittel der Kosten einer Powerbank aus.

Unter dem Einfluss dieser Prüfungen wurden mehr als 70 3C-Zertifikate für Batterien und Zellen von Amprius Technologies nacheinander als ausgesetzt oder widerrufen markiert. Auch die 3C-Zertifikate von Mobilaufladungen mehrerer führender Marken wie Romoss, Anker Innovations, Xiaomi, Ugreen und Baseus wurden ausgesetzt oder widerrufen.

Zhiwei stellte fest, dass die meisten 3C-Zertifikate im Juni ausgesetzt wurden. Die von den Zertifizierungsstellen angegebenen Gründe für die Aussetzung der Zertifikate waren hauptsächlich: „Die Werksprüfung war nicht bestanden, es gab schwerwiegende Abweichungen bei der Werksprüfung“ (z. B. Probleme mit der Produktkonsistenz) oder es wurden keine Korrekturmaßnahmen innerhalb der festgelegten Frist ergriffen und an die Prüfstelle zur Überprüfung und Bestätigung gemeldet.“

Li Jingfeng sagte: „Nach unseren Informationen haben die Probleme mit den Zellen der beiden Spezifikationen 126280 und 676076 aufgetreten. Über andere Spezifikationen haben wir bisher keine Meldungen über Selbstentzündungsrisiken erhalten.“

Eine andere führende Powerbank-Marke teilte Zhiwei mit, dass bei ihrer Marke nur die Zellen der Spezifikation 126280 ein Risiko darstellen.

Die „tödlichen“ Zellen

Die sogenannte 126280 ist eine Flex-Lithium-Polymer-Zelle, die nach ihrer physikalischen Größe benannt wurde, d. h. Dicke 12 mm x Breite 62 mm x Länge 80 mm. Im Allgemeinen gilt: Je höher die Energiedichte, desto höher die Reaktivität und desto größer das Risiko. Die Parameter wie Größe, Kapazität und Energiedichte dieser Zellen wurden speziell optimiert und eignen sich daher für Produkte, die dünn, leicht und tragbar sein sollen, ohne an Kapazität einzubüßen.

Die Nennkapazität einer einzelnen Zelle beträgt 10.000 mAh. Auf dem Markt werden viele Powerbanks auch durch technische Überlagerung auf 20.000 mAh erweitert.

Das Unternehmen Amprius Technologies (Wuxi) Co., Ltd., das in diesem Fall betroffen ist, befindet sich in Wuxi, Jiangsu. Es wurde 2014 von einer Tochtergesellschaft von Amprius aus den USA und der Wuxi Industrial Development Group Co., Ltd. gemeinsam gegründet. Es hat in der Branche der Lithium-Ionen-Batterien eine einzigartige führende Position und ist der größte Lieferant von Flex-Batterien im Bereich der chinesischen Powerbanks.

Laut Li Jingfeng hat Amprius Technologies insgesamt mehr als 100 Millionen Zellen der beiden oben genannten Modelle ausgeliefert.

Ein anderer Vertreter einer Powerbank-Herstellerin sagte Zhiwei, dass die ausgelieferte Menge der risikobehafteten Chargen geschätzt auf 20 bis 30 Millionen Zellen liegt.

Yang Yan (Pseudonym), ein Mitarbeiter eines Zellenlieferanten, sagte Zhiwei, dass dieses Problem hauptsächlich darauf zurückzuführen sei, dass die Fertigungsfabrik das Material der Separatorfolie zwischen Kathode und Anode der Batterie ersetzt habe, was zu einem Ausfallrisiko der Separatorfolie zwischen Plus- und Minuspol der Batterie führte.

„Man kann sich die Zelle wie ein 12 mm dickes Tuch vorstellen, das auf der einen Seite mit positiven Materialien und auf der anderen Seite mit negativen Materialien beschichtet ist. Die Isolierung zwischen Plus- und Minuspol erfolgt durch eine Separatorfolie, die man sich einfach als eine sehr dünne Kunststofffolie vorstellen kann. Wenn diese Folie aufgewickelt wird, ist die Isolierung gewährleistet.“

Es gibt Meldungen, dass die Vertragsfabrik möglicherweise die keramisch beschichtete PP/PE-Separatorfolie durch eine normale PP/PE-Separatorfolie ersetzt hat, aber es ist bisher nicht möglich, eine genaue Bestätigung von den zuständigen Seiten zu erhalten. Zhiwei stellte fest, dass Amprius Technologies im Mai 2022 ein Patent für eine „Verbundfolie und Lithium-Ionen-Batterie mit dieser Folie“ angemeldet hat.

„Nach dem Austausch des Materials reagieren Plus- und Minuspol anders als zuvor, da das Material nicht getestet wurde. Am häufigsten führt dies dazu, dass die entstehenden „Dornen“ (Lithiumdendriten) die Separatorfolie leicht durchstechen und die Zelle kurzschließt.“ Yang Yan erklärte. Damit neigen Powerbanks stärker dazu, übermäßig heiß zu werden, aufzublähen, in Brand zu geraten und sich selbst zu entzünden. Wenn das Gehäuse der Powerbank auch nicht die Brandschutzanforderungen erfüllt, kann das Risiko noch größer werden.

Im Allgemeinen können diese „Dornen“ (Lithiumdendriten) nicht vollständig eliminiert werden. Sie entstehen normalerweise auch bei der Verwendung von Powerbanks. Wenn jedoch Powerbanks nach bewährten Verfahren unter strengen Umweltbedingungen und mit den vorgeschriebenen Materialien hergestellt werden, können die Sicherheitsanforderungen des nationalen Standards erfüllt werden.

Yang Yan vermutet, dass die Vertragsfabrik möglicherweise auch das positive Material aus Nickel-reichem ternären Material durch ein anderes Material ersetzt hat. Die Zellen von Amprius Technologies verwenden normalerweise Nickel-reiches ternäres Material und Silizium-Kohlenstoff-Anoden, was eine hohe Energiedichte ermöglicht. Das Silizium-Anodenmaterial ist ein Patentrecht von Amprius Technologies, und ein Austausch würde zu einem drastischen Leistungsabfall führen, daher ist die Wahrscheinlichkeit eines Austauschs sehr gering.

Die Herstellung von Nickel-reichem Material erfordert sehr strenge Umweltbedingungen. Beispielsweise kann eine geringfügige Erhöhung der Luftfeuchtigkeit dazu führen, dass das Material verklumpt und die Batterie kurzschließt.

„Viele Fabriken haben Schwierigkeiten, die Luftfeuchtigkeit während der Produktion zu kontrollieren, was zu einer sehr hohen Ausschussrate führt.“ So sagte Yang Yan.

Ob Amprius Technologies und die Powerbank-Marken die Powerbanks aus den von der Vertragsfabrik produzierten Zellenchargen testen, ist nach Yang Yans Meinung sicherlich der Fall, aber es ist möglich, dass Probleme nicht so einfach entdeckt werden können.

„Es wird getestet, aber die Probleme mit den Zellen treten erst später auf. Es ist nicht möglich, sofort nach der Herstellung der Zellen festzustellen, ob es Probleme gibt. Es dauert einige Zeit, bis die Probleme sichtbar werden. Wenn nur ein Drittel des Materials ausgetauscht oder sogar nur geringfügig geändert wird, ist es schwierig, dies zu erkennen.“

Tatsächlich muss die Vertragsfabrik, wenn sie Materialien austauschen möchte, dies zunächst bei der Originalfabrik melden. Erst nachdem die Originalfabrik getestet hat, ob das neue Material akzeptabel ist, kann die Produktion fortgesetzt werden. Darüber hinaus muss gemäß den Vorschriften des 3C-Zertifikats auch die Liste der Rohstoffe bei Änderungen gemeldet werden.

Laut Informationen von Insiderquellen hat Anker im Mai dieses Jahres festgestellt, dass einige Chargen von Powerbanks ein Risiko darstellen. Nach internen Prüfungen wurde festgestellt, dass es Probleme mit einigen Chargen von Zellen von Amprius Technologies gab. Nach der Meldung bei den zuständigen Behörden wurden die betroffenen Produkte umgehend zurückgerufen.

Zhiwei hat erfahren, dass die hochrisikobehafteten Zellen eine bestimmte Herstellungsregelung aufweisen. In der Anfangsphase nach Abschluss des Vertrags sind die Qualität der Zellen normal. In der Endphase des Vertrags ist die Wahrscheinlichkeit, dass hochrisikobehaftete Zellen produziert werden, deutlich höher. Insgesamt betrachtet waren die Probleme mit den Zellen der Spezifikation 126280 von Amprius Technologies in den letzten 12 Monaten besonders gravierend. Wenn man die Herstellungszeit der hochrisikobehafteten Zellen anhand der Auslieferung und des Verbrauchs zurückrechnet, liegt die Herstellungszeit vermutlich zwischen 2023 und 2024.

Nach dem Vorfall wurde die Produktion der Vertragsfabrik umgehend eingestellt. Es ist derzeit nicht möglich, festzustellen, ob Amprius Technologies von den Materialaustauschern in der Vertragsfabrik wusste.

Da die Zellen der Spezifikation 126280 weit verbreitet in Basis-Powerbanks auf dem Markt eingesetzt werden und die Produktionsmenge hoch ist, sagten Branchenmitglieder, dass mindestens 40 bis 50 Marken diese Zellen verwenden, ohne die weißen Marken zu berücksichtigen.

Bis zum 26. Juni hatte nur Romoss, das im Mittelpunkt der Kritik stand, 490.000 Powerbanks mit Sicherheitsrisiken zurückgerufen, und Anker Innovations war die einzige andere Marke, die eine Rückrufanzeige veröffentlichte, wobei die Anzahl der zurückgerufenen Produkte 713.000 betrug.

Die anderen betroffenen Marken, darunter einige bekannte Marken, haben bisher keine öffentliche Erklärung an die Verbraucher herausgegeben.

Laut Insiderquellen hat die zuständige Behörde eine Sitzung mit den betroffenen Marken abgehalten, um über die zukünftige Zusammenarbeit und die Untersuchung zu sprechen.

Wessen Schuld?

Yang Yan sagte, dass es in der Branche der Powerbank-Zellen üblich ist, die Produktion auszulagern. Die Elektronikbranche entwickelt sich sehr schnell, und die Batterie ist einer der wichtigsten Bestandteile aller elektronischen Produkte. Die Errichtung einer Produktionslinie ist jedoch kein schneller Prozess und erfordert hohe Investitionen und lange Zeiträume.

Nehmen wir das Technologiemodernisierungsprojekt von Amprius Technologies für Lithium-Ionen- und Natrium-Ionen-Batterien als Beispiel. Das Projekt wurde am 28. August 2023 gestartet und erhielt am 22. August 2024 die Genehmigung der Umweltprüfung. Die Gesamtinvestition belief sich auf 1,05 Milliarden Yuan, und die Dauer betrug etwa ein Jahr.

Ein Lieferant von Amprius Technologies sagte, dass die Produktionskapazität der eigenen Fabrik von Amprius Technologies etwa 600.000 Zellen pro Woche und etwa 2,4 Millionen Zellen pro Monat beträgt, aber der Marktbedarf ist weitaus höher. Daher müssen Vertragsfabriken die überschüssige Kapazität übernehmen.

„Die Hersteller von Powerbanks wissen auch, dass die Zellenfabriken viele Vertragsfabriken haben.“ So sagte Yang Yan.

Das Problem besteht jedoch darin, dass die einzige staatliche Prüfung, die eine Powerbank von der Produktion bis zum Marktplatz durchläuft, das 3C-Zertifikat ist, und dies wurde erst am 1. August letzten Jahres verpflichtend eingeführt.

Das bedeutet, dass, wenn eine Powerbank vor dem Markteintritt das 3C-Zertifikat erhalten hat, die Herstellung und der Vertrieb im Wesentlichen in der Verantwortung des Herstellers und der Marke liegen.

Nach Erhalt des 3C-Zertifikats besteht die Gefahr, dass die Zellen bei der Vermarktung ausgetauscht werden, während das auf dem Produkt angezeigte Modell immer noch das des getesteten Produkts ist.

Die Prüfstandards enthalten keine obligatorischen und wissenschaftlichen Prüfungen für einige Schlüsselkomponenten, was es ermöglicht, dass einige Verhaltensweisen wie der Austausch von Materialien die Regel umgehen können. Derzeit basiert die 3C-Sicherheitszertifizierung für Mobilaufladungen hauptsächlich auf den Standards GB 31241 - 2022 und GB 4943.1 - 2022.

„Es ist ähnlich wie bei der Prüfung von Arzneimitteln. Ein Materialaustausch kann in einigen Rahmenbedingungen die Standards erfüllen, aber die tatsächlichen Verhältnisse sind nicht immer so.“ So sagte Li Jingfeng.

„Da die Marken nur einmal im Jahr einer Stichprobe durch die zuständigen Behörden unterzogen werden, werden sie im Falle eines fehlerhaften Produkts nur mit einer kleinen Strafe von einigen zehntausend Yuan bestraft. Im Vergleich dazu kann ein erfolgre