Lithium Speicher und seine Sicherheit / Brandlast

  • Hi starkmann,


    ob sich der austretende Elektrolytdampf entzündet hängt von den Umständen und vom Zufall ab. Wenn es bei Deinem ebike nicht gezündet hat heißt das noch lange nicht, dass das nicht andermal passiert.

    Jedenfalls bietet Gasbeton keine Sicherheit dagegen. An Deiner Stelle würde ich den Kasten über ein nicht brennbares Rohr oder einen Kanal nach draußen in nicht brennbare Umgebung entlüften. So wird es auch bei Chemikalienlagern gemacht.


    Freundliche Grüße

    pvx

  • Danke an alle Beiteiligten, auch für mich ist die Sache ein Thema.

    Im Moment wäre mein Vorschlag zur Lösung:

    Ytong (Porenbeton) mit Abgasrohr nach draußen, jedoch innen noch mit Schamottsteinen auskleiden.

    Ist dann wie ein Kamin, also das sollte doch etwas aushalten.


    Dass die e-Bike und e-Scooter Akkus nicht öfter hochgehen, wurdert mich wirklich. Habe nun einiges an Forschung hinter mir, die Akkus werden im Bike / Scooter nach Strich und Faden gequält. Gut - man sieht ja, dass diese nicht lange halten. Da ist ein Einsatz als Hausspeicher (mit gutem BMS) in vielen Hinsichten ein Erholungsurlaub für die Akkus...

  • Hatten heute etwas Spaß mit Akkus - über die Limits bringen. Es geht hier um 3,7 V Lithium Zellen, nicht LiFePo.


    Bis kurz vor Ende der Experimente waren die Ergebnisse enttäuschend - was in diesem Fall bedeutet, dass kein Akku hochgegangen ist. Die Show kam danach.


    Im Detail:

    Nagel durch Rundzelle (ca. 50 % SoC) - nichts ausser Erwärmung

    Nagel durch Prismatische Zelle (ca. 50 % SoC) - nichts, einige Minuten später Flüssigkeitsaustritt und blubbern, etwas Erwärmung

    Nagel durch Pouch-Zelle (ca. 90 % SoC) - na endlich mal heftige Rauchentwicklung nach einigen Sekunden (wie in div. youtube-Videos zu sehen), kein Feuer.


    Vielleicht hat es mit dem SoC zu tun, also dann wird mal "etwas" überladen.


    Prismatische Zelle, jenseits von 4,4 V - handwarm.

    bis 5 V keine Veränderung. 5 V am Akku im Leerlauf gemessen, stabil.

    Weitergeladen bis 7,2 V, dann endlich das Finale - leises Zischen aus der Überdrucksicherung, Akku auch schon aufgebläht.

    Kein Rauch, kein Feuer. Wurde dann später mit der Axt bearbeitet, keine nennenswerte Reaktion mehr.


    Rundzelle, interessant:

    bei ca. 50 % SoC mit 2 C geladen.

    Die Sache mit dem Innenwiderstand beim Schnellladen beobachtbar:

    Einschub: Elon Musk sagte vor langer Zeit in der Art "für Power hohe Temperaturen nötig, unglücklicherweise ist dann die Degradation hoch".

    Telsa heizt die Akkus vor, wenn ein Schnelllader angesteuert wird.

    Zelle ca. 15 Grad, mit 2C drauf. Spannung knallt noch, über 4,4 V. Zellen erwärmen sich etwas, plötzlich geht die Spannung runter und der Strom rauf, die Zelle nimmt jetzt erst richtig Ladung auf.

    Merkbar wird dann der Ladeschluss erreicht, also die Spannung geht rauf. OK, Schnellladen geht nur mit hoher Temperatur wirklich gut.

    4,35 V soll doch dass Limit sein, ab dem mit Feuer zu rechnen ist.

    4,4 V, Zellen werden etwas wärmer aber nehmen weiter Strom auf. 4,8 V, es geht weiter.

    Kein Feuer, kein Zischen. Weiterladen, bis 7 V - dann meldet das Ladegerät einen Fehler - der Akku ist wohl gestorben, Spannung auf 3,8 V.

    Kein Zischen, kein Feuer.


    Nochmals eine Rundzelle, selbes Spiel, diesmal breche ich etwas früher ab.

    Gleiches Verhalten wie vorhin, als die Spannung deutlich über 5 V geht breche ich ab.


    Bis zu diesem Zeitpunkt alles harmlos, ich beginne schon darüber nachzudenken, ob die Lithium Zellen vielleicht doch nicht so gefährlich sind.


    Und dann kommt der Schreck:

    Die sehr warmen, knallevollen und überladenen Zellen werden mit der Axt bearbeitet.

    In der Millisekunde, als die Axt auf das Zielobjekt traf, sprühte es Funken aus dem Axt-Loch (in meine Richtung) und das Feuerwerk ging los.

    Genau so, wie man es von den Tesla-Bränden kennt.

    Abartig, extrem, schnell. Die Zellen stecken in weniger als 1 Sekunde die Nachbarzellen an, ein Feuer welches das nasse Gras auf einem Quadratmeter in Brand legte.

    Rotglühende Rundzellen.

    Dann auf die Hitze die anderen, vorigen, "getöteten" Zellen gelegt. Selbes Feuerwerk nochmals.


    Fazit: ich weiss nicht, was passieren muss (abgesehen von der Axt auf knallevolle heisse Zellen), damit die Akkus hochgehen. Aber wenn es passiert, gute Nacht.

    Ich meine das ernst - das waren Packs von ca. 10 Stück 18650er Zellen. Will nicht wissen, was passiert wenn da noch mehr Zellen auf engem Raum sind.


    So wie es aussieht, hilft spekulieren nicht viel. Nur so viel, dass Tesla mit den (wenigen) Bänden aufgrund von Selbstentzündung selbst nicht genau weiss, warum das passiert ist.

    Aber sie haben etwas getan, zum Unmut einiger Tesla-Besitzer. So nebenbei, ich bin davon auch betroffen, und zwar so richtig - also ich denke, ich kann hier etwas beitragen:


    Für Interessierte, etwas Lesestoff

    https://teslamotorsclub.com/tm…-software.154976/page-334

    User wk057 ist so etwas die ein Tesla-Guru.

    Zusammenfassung:

    Es wird quasi von jedem abgestritten, dass die Software-Reduktionen etwas mit den Bränden zu tun haben, Tesla schweigt komplett zu dem ganzen Thema (das Update kam jedoch kurz nach 2 Selbstentzündungen in Serie raus).

    Es scheint, als wissen sie selbst nicht was passieren muss, dass ein Pack hochgeht.

    Es dürfte mehrere Faktoren geben, aber welche Kombination davon wann zu einem Defekt führt ist (noch) nicht bekannt.

    Da Tesla wohl die meiste Praxiserfahrung hat, denke ich, die bisher getroffenen Maßnahmen kann man übernehmen:


    Schnellladen ist gar nicht gut. Neues Pack: 1,5C bis ca. 25 % SoC, sinkend auf 1 C bis ca. 50 % SoC, dann sinkend auf 1/2 C bei ca. 75 % SoC.

    Tesla warnt schon seit Langem, dass Schnellladen nicht gut ist.

    Mein reduzierter Akku kann nun (per Software reduziert) nicht schneller als 1/2 C geladen werden, bei 75 % SoC ist es ca. 1/4 C

    Laut BMS soll das Pack 1500 Zyklen drauf haben, ich behaupte es dürften nicht mehr als 1000 Zyklen sein anhand des km-Standes.

    Akku-Kühlung läuft früher an.

    Die Kapazität wurde um ca. 10 % reduziert, indem am oberen Ende gekappt wurde. 4,05 bis 4,1 statt 4,2 V bei 100 % SoC.

    Mein Pack hatte vor der Software-Reduktion 16 % Degradation, nun 29 %.


    Ich leite nun für PV Speicher ab:

    Auch wenn Lithium Akkus es vertragen, 1/10 C (wie bei Blei), schneller würde ich nicht laden bzw. Akku groß genug dimensionieren.

    Ladeschluss bei 4 bis 4,1 V

    Und wenn ich an das Feuerchen denke - bitte passt auf, überdenkt den Aufstellungsort!

  • Frag mich mal und schaue dir meine Antworten in diesem Thread an.

    Man weiß es nicht, aber es passiert.

    Die Wahrscheinlichkeit dass der Akku durchgeht ist gering, aber sie ist nicht Null.

    Wenn ich Hochglanzprospekte sehe in denen 20kWh Speicher im Wohnzimmer stehen, dann fass ich mir ans Hirn.



    Never, never ever.

    Oder zu Deutsch: Nie und wirklich niemals im Leben.

    Anlagenstandort Köln. in allen Strings verteilt insgesamt 12x TIGO TS4-O mit Monitoring

    2018 31x 320W Q-Cells an Kostal Piko 8.3

    2019 30x 325W Q-Cells an Kostal Plenticore plus 7.0

    2019 2x 325W Q-Cells plus 1x 320W Q-Cells mit je einem Tigo direkt per DC am WW Boiler.

  • Das mit dem Speicher auf dem unteren Bild will genau überlegt sein... Den lasse ich mir noch mal durch den Kopf gehen... :twisted:


    Nachtrag: Was macht so ein Standspeicher (neben der Tür) wenn der Hund vom Besuch das Ding für einen Baum hält...


    Oder das Kind den Ball gegen so ein Teil donnert... Ist das dann der Axt-Effekt... Ein heftiger Impuls und ab gehts...

  • Was passiert wenn hier das Einparken schief geht?

    https://www.alphr.com/tesla/10…-price-specs-release-date


    Schon was älter WISO Bericht über brennende LiOn Stromspeicher

    Anlagenstandort Köln. in allen Strings verteilt insgesamt 12x TIGO TS4-O mit Monitoring

    2018 31x 320W Q-Cells an Kostal Piko 8.3

    2019 30x 325W Q-Cells an Kostal Plenticore plus 7.0

    2019 2x 325W Q-Cells plus 1x 320W Q-Cells mit je einem Tigo direkt per DC am WW Boiler.

  • Ein geeignete Zellchemie wären möglicherweise Lithium Titanat Oxid Zellen, können laut Wikipedia bis minus 40°C betrieben werden und soll wie die LiFePo's thermisch nicht durchgehen können weil...

    Da das Titanat nicht mit Oxiden aus der negativen Elektrode reagieren kann, wird bei dieser Bauform das thermische Durchgehen des Akkumulators verhindert, selbst bei mechanischen Schäden. Der Lithiumtitanat-Akkumulator kann zudem auch bei Aussentemperaturen von −40 °C betrieben werden.

    ...könnte also - etwas größer skaliert entsprechend dem Verlust der Kapazität durch Kälte - extern in einer Hütte ohne Heizung betrieben werden (bei niedrigeren Temperaturen verliert man immer Kapazität, egal bei welcher Zellchemie)oder halt einfach im Haus bei höherer Temperatur wenn man darauf vertraut das diese Zellchemie wirklich nicht thermisch durchgehen kann, dazu ist mir aber nichts bekannt, allerdings ist diese Zellchemie soweit mir bekannt auch noch relativ wenig verbreitet.


    Einfach mal suchen nach "LTO 30Ah" oder "LTO 40Ah", da findet man einige Shops,ich überlege auch seit einiger Zeit ob ich mir selber einen Akku für ein E Bike damit bauen soll, der Vorteil ist halt - wenn es funktioniert - das man auch im Winter bei krasser Kälte draußen laden kann, es gibt schließlich viele Garagen ohne Heizung aber dafür mit Strom, so wie bei mir, da könnte ich mir das ausbauen wie beim Lithium Ionen Akku sparen, den kann/soll man unter 0°C nicht mehr laden, und diese Temperatur haben wir im Winter öfter, mit LTO Zellen kann man den Diagrammen nach bei minus 20°C noch etwa mit 80% der eigentlichen Kapazität rechnen und halt noch locker laden und entladen, also mir würde das völlig reichen, weil so kalt wird es in den größten Teilen Deutschlands dann doch nicht so oft!

    Zitat von John Perry Barlow

    I'm a free-marketeer. I believe in free markets, but... sometimes you have things that look like free markets but aren't because of artificial reasons. I'm not very happy with the current state of what calls itself free market economy in the world because you've got all these grotesque monopolies that are able to game the system in a way that's to their advantage by virtue of their power, and that's not a free market.

  • Also von einem Akku im Bereich einer KFZ Abstellfläche würde ich jetzt auch absehen - die Möglichkeit dass da mal einer reinfährt ist doch relativ hoch.


    Der Hund welcher da gegendonnert sehe ich jedoch weniger als Gefahr. Das Zeug ist schliesslich noch eingepackt und bis da ein effektiv mechanischer Schaden durch Fremdeinwirkung passiert, brauchts garantiert mehr als ein Hundeeinschlag oder ein Gegenpinkeln dieses. Ich kenne zwar die Sonnen-Speicher nicht aber die Einfassung wird ja wohl nicht nur aus Kunststoff sein :S


    Ich wollte jedoch auch keinen Speicher im

    Wohnzimmer, einfach schon alleine deshalb, weil ja grundsätzlich jederzeit ein Defekt vorliegen kann und wenn man wenigstens die Gefahr des Brands in einen Keller oder die Garage verfrachten kann, scheint mir das rein subjektiv sinnvoller. Schützt natürlich nicht vor allfälligen Gasen aber ob dann noch das Wohnzimmer oder „nur“ die Betonwände des Kellers einen Brandschaden davontragen, ist schon ein nicht zu verachtender Unterschied. Zumal es in Wohnräumlichkeiten dann noch viel mejr Brandbeschleuniger hat als in einem

    Keller.

    -------------------------------------------------

    Anlagenhersteller: SolarEdge

    Leistung: 10.2kWp

    Module: 30 x LG NeON2 340W Cello

    --Süd-Südostausrichtung 168°, 5° Aufständerung (Pultdach)--

    Wechselrichter: SE10K

    Batteriewechselrichter: SE3500H

    Batterie: LG Resu10H (10kWh)

    Anlage in Betrieb seit: 12.06.2019

  • Hatten heute etwas Spaß mit Akkus - über die Limits bringen. Es geht hier um 3,7 V Lithium Zellen, nicht LiFePo.


    Bis kurz vor Ende der Experimente waren die Ergebnisse enttäuschend - was in diesem Fall bedeutet, dass kein Akku hochgegangen ist. Die Show kam danach.


    Im Detail.......

    bei meinen Versuchen ein paar 18650er in die Luft zu jagen, bin ich leider gescheitert. Habe auch Videos gesehen, was ich alles anstellen muss damit die Dinger mal hochgehen....völlig überladene Zellen mit einer Axt spalten oder minutenlang die armen runden Dinger mit einem Heißluftföhn malträtieren.....


    Dieser Thread hat mir sehr dabei geholfen mein System "German Angst" mit den richtigen Sicherheitssystemen zu besetzen.

    -Feuerfeste Kiste

    - "Abgasrohr" für den Überdruck bei einem Brand und die Rauchabführung

    - BMS

    -zweite unabhängige Temperaturüberwachung

    -Schütz

    -Rauchmelder

    ...


    ABER gegen den wahnsinnigen Pschopathen, der mit einer Axt bewaffnet in mein Haus eindringt, die Batteriekiste aufreißt und mit brachialer Gewalt die armen kleinen 18650er spalten will... da habe ich leider kein Sicherungssystem.


    ....ich bin sehr froh, dass hier der Sicherheitsgedanke hochgehalten wird. bei einigen Videos und Berichten im Netz, da graut es mir... Da möchte ich nicht in dem Haus dieser DIY-Powerwall-Betreiber wohnen...


    ABER wenn ich die Sicherheitsgedanken, die hier genannt werden auf ein Auto mit Verbrennungsmotor umlege, dann dürfte ich ein Auto ja nie mehr in eine Garage fahren.

    Da sind in so einem KFZ 60 ltr. hoch brennbare Flüssigkeit mit einem Energiegehalt da träumen meine 18650er nur davon...und diese Flüssigkeit ist nur durch einen leicht zuöffnenden Schraubverschluss von der Umgebung abgetrennt. Wenn da nun ein Streichholz oder ein Feuerzeug... ich weiß gar nicht wie das möglich ist, das es bei uns in Deutschland erlaubt sein kann Abstellräume für solche "fahrbaren Brandbomben" an oder noch schlimmer in unsere Wohnungen zu bauen....

    ;)

    PV: 99 Q Cells 8.33kWp 30° Dachneigung 100% Südseite

    Wechselrichter PV: SMA STP 9000TL-20

    BAT: 14P100S 18650-Zellen ~10kWh

    BMS: Batrium WatchMon4 + 14 LongMon

    Wechselrichter BAT: SMA SI 4.4M-12

    Auto: Opel Ampera Bj.2012