Li-ion Speicher, Gefährlichkeit?

  • Nachdem hier oft von der Gefährlichkeit von Li-ion-Speichern geredet wird wäre es natürlich schön, wenn hier die Erfahrungen damit zusammengetragen werden, dazu möchte ich mal was in den Raum stellen:


    Welche Voraussetzungen machen so einen Li-ion Speicher so gefährlich?

    -> Überladung? falsches BatterieManagement?


    Welche Maßnahmen können getroffen werden, um die Gefährlichkeit kleiner zu machen?

    -> unter der vorgegebenen Ladeschlußspannung zu bleiben, Sicherungsmaßnahmen im Allgemeinen; auf die Akku-Blöcke bezogen, usw....


    Das soll nun nur als Aufhänger dienen, vermutlich habt ihr Aufgrund eurer Erfahrung noch mehr Ideen, was hier reingehört.

  • Im Grunde ist alles gefährlich, was schlagartig Energie freisetzen kann, nicht nur Li-Ionen-Akkus.

    Hat man es unter Kontrolle, dann passiert relativ wenig. Das trifft auch bei Li-Ionen Akkus zu, denn Handys, Laptops, Akkuwerkzeuge, Autos etc. fangen doch relativ selten Feuer, solange alles planmäßig funktioniert. Dennoch hat es seinen Grund weshalb sie beim Transport schon ab 100Wh als Gefahrengut gelten.


    Problematisch wird es nämlich, wenn etwas mal (ungeplant) aus dem Ruder läuft. Das können mechanische Einwirkungen, ein fehlerhaftes BMS, Überspannung, Unterspannung, Temperatur, ein Kurzschluss o.ä. sein. Durch die relativ hohe Energiedichte wird es extrem ungemütlich, wenn es erst einmal brennt. Man bekommt das Feuer in der Regel auch kaum gelöscht. So hat z.B. ein gelöschter Tesla unter Beobachtung kurze Zeit (ich meine 1-2 Tage) später wieder Feuer gefangen.


    Hier Tipps sammeln zu wollen wie man solche Speicher sicherer machen kann ist bestimmt gut gemeint, aber ich werde mich diesbezüglich enthalten. Diejenigen, die sowas basteln wollen, sollten mindestens ein gutes Grundwissen in der Elektrotechnik mitbringen und dazu zähle ich auch die möglichen Gefahren und Sicherheitsmaßnahmen. Weiterführende Infos sollte man sich überall, aber besser nicht aus dem Forum holen, weil dort kann jeder alles behaupten :).

    Personen, die sich den Gefahren bewusst sind, aber nicht wissen wie sie damit umgehen sollen, sollten von einem Eigenbau besser die Finger lassen.

    Und denjenigen, die sich den Gefahren nichtmal bewusst sind oder diese ignorieren und das trotzdem bauen wünsche ich viel Glück! :(


    Just my two cents


    Gruß


    schlossschenke

    980Wp - Victron 100/50 - Soltronic MPPT7520 - 12V 260Ah - Multiplus 12/2000 - BMV700

  • Naja, es kann viele Ursachen dafür geben wenn ein Speicher angefangen hat zu brennen. Sind im wesentlichen folgende:

    Auf was man aber z.B. keinen Einfluss hat ist wenn die Zellen schon durch die Produktion oder den Transport beschädigt wurden, z.B. wie in folgendem Beispiel die Trennschicht welche teilweise auch erst funktioniert und dann im Laufe des Betriebs nach ein paar Zyklen durch Abnutzung anfängt zu brennen:

    Ich vermute wenn man ordentliches "Cell-Monitoring" für jede einzelne Zelle betreibt könnte man sowas evt. früh genug bemerken, die Zellen die Probleme machen zeigen vorher eigentlich z.B. immer Abweichungen bei der Spannung und der Temperatur, aber sowas macht der 08/15 Otto normal Verbraucher eher nicht, sowas machen eigentlich nur so Bastler und Freaks wie hier im Forum etc.

    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.

  • Es gibt viele unterschiedliche Zell Chemien und diese unterscheiden sich in ihrer Handhabung und den zulässigen Parametern.

    Grundlegend sind in meinen Augen folgende Dinge wichtig, die es zu vermeiden oder zu beachten gilt:

    • Überwärmung
    • untere und obere Spannung streng limitieren
    • entsprechendes ladeverfahren
    • Lade- und Entladestrom absichern\dimensionieren
    • mechanisch schützen
    • keine billigen China Zellen!!!!
    • Einen Feuerlöscher Brandschutz Klasse D oder spezielles gel bereit stellen
    • Die Zellen in eine Feuer sichere Box einpacken (Stahl reicht meist nicht->keramische Materialien)
    • Bei gebrauchten Zellen muss zudem für jede Zelle ein 2 wöchiger Testprozess durchlaufen und bestanden werden.


    Für jede Zell Chemie sind die genannten Werte anders, das ist extrem wichtig.


    Ich kann dir als Einstieg in die Materie folgende wissenschaftliche Veröffentlichung der TU München und des TÜV Süd empfehlen, dort wurden im Prinzip alle gefährlichen Möglichkeiten für LiNiCoMnO2,LiNiCoAlO2 und LiFePo4 getestet und bewertet,LiCoO2 fehlt leider:

    Electrical safety of commercial Li-ion cells based on NMC and NCA technology compared to LFP technology - Brand et. al.

  • Genauso Wichtig wie technische Fehler zu vermeiden sind Brandschutzvorschriften und allgemeine Richtlinien der Aufstellorte einzuhalten. Weil es bringt überhaupt nichts wenn nichts passieren "sollte" und dann trotzdem was passiert. Tesla und CO haben alle so vermutlich so "1-2 Techniker" beschäftigt die das alles wußten, und trotzdem gabs hier Brände die nicht auf einen Unfall zurückzuführen waren, und Boing hat sicher auch keine Anfänger an der 800er MAX arbeiten lassen.. Nur wurden halt scheinbar Sicherheitsvorschriften zur Prüfung umgangen. Das waren alles VollProfis.. Fehler passieren nun mal unvorhergesehen


    In Österreich ist Aufstelltechnisch z.B in der ÖVE R20 geregelt welches weiter natürlich voraussetzt das der Speicher Zertifiziert nach dementsprechenden Normen ist und Abgenommen wurde

  • Exakt so ist das, wobei mir Normen und Zertifikakte egal sind, siehe unten.

    Gehe immer davon aus dass etwas passieren kann.

    Für diesen Fall müssen die Auswirkungen überschaubar sein.

    Für mich heißt das die Batterien (im Wortsinn) müssen in einem Behältnis/Gehäuse untergebracht sein welches bis auf eine Belüftung nach draußen geschlossen ist.

    Alternativ, aber nicht so gut, kann man Blöcke bis 500Wh, das ist die Größe eines Pedelecakkus, so räumlich voneinander trennen dass jede(r) Block/Batterie beim Durchgehen keinen anderen Block mitreißen kann.

    Gehäuse, Regale und Unterlagen aus Stahlblech sind imho ausreichend.

    Dann hat man im Falle des Falles zwar die Bude verqualmt, aber das Haus steht noch.

    Bei den durchgehenden Akkus bei Boeing kann man gut sehen was die Blechkiste verhindert hat.

    https://futurezone.at/digital-…brand-geklaert/24.592.895


    Im Pedelecforum gibt es jede Menge Infos und Bilder zu Akkubränden.

    Nicht jeder Akku wird in Flammen aufgehen, aber ein Brand ist kein theoretisches Problem wie ich es selber schon habe erfahren müssen.

    Das BMZ ist einmal komplett abgebrannt, und die machen nichts anderes als professionell mit Akkus umgehen. https://www.main-echo.de/regio…haffenburg/art3981,483005 und hat danach nochmal gebrannt https://www.main-echo.de/regional/blaulicht/art3916,4421824

    Gruber in Arizona beschäftigt sich professionell mit Tela Akkus.

    Das ist ihm passiert https://electrek.co/2017/05/11…o-electric-car-lost-fire/

    Das ist der neue Laden

    Klick die Ergebnisse mal an https://www.google.com/search?…gesch%C3%A4ft+ausgebrannt

    Das gemeine ist dass die Batterien wenn sie so da stehen so unschuldig aussehen.

    Man fühlt nichts,es riecht nichts (so wie bei Gas und Benzin), und auf einmal öffnet sich das Tor zur Hölle.



    Es geht nicht um Versicherungen, Zertifikate oder Schuld.

    Es geht um Menschenleben, die blanke Existenz.

  • Du hast schon recht ... ich definier das für mich so:

    Es geht nicht um Versicherungen, Zertifikate oder Schuld.

    Zertifikate sind natürlich nur für Versicherungen und dienen zur Bestätigung von...
    Normen und Richtlinien welche anerkante Regeln der Technik sind und wer diese nicht einhälte egal ob er ein Zertifikat oder nicht dafür hat darf eigentlich nicht bauen weil die bilden ja die Grundlage....... =>

    Es geht um Menschenleben, die blanke Existenz.

    => ...... die dies Schützen sollen.


    Sowas nicht einzuhalten ist im Bezug auf Schuld und Verantwortung mit nichts zu entschuldligen.


    Gerade im Bereich von LI halte ich das Risiko eines fertigen zertifizierten Speichers von Markenherstellern als recht gering, was nicht heißt das nichts passieren kann. Nur selbstbau LI Speicher in Risikobewertung auf Sicherheit ist hier schon eine ganz andere Liga.

  • Nein, nein und nochmals nein.

    Dann dürfte man überhaupt nichts selber bauen oder verändern.


    Mir gehen Zertifikate irgendwo vorbei und Normen sind für mich Richtlinien.

    Wobei, was schreibt die ÖVE R20 denn zur Aufstellung?

    Das BMZ ist sicherlich ein zertifizierter Betrieb der zertifizierte Produkte herstellt.

    Und was ist passiert? Es ist zweimal abgebrannt.

    Was hat's genutzt?

    Jeder darf etwas selber bauen und betreiben auch ohne dass es zertifiziert wurde.

    Und er hat dabei dafür zu sorgen dass er weiß was er da macht und wie er es einsetzt.

    Jeder Akku kann in Brand geraten, auch wenn man alle Sicherheitsregeln befolgt.


    Ein Akku über Laptopbatteriegröße hat in der Wohnung nichts zu suchen.

    Ein Akku in Fahrradbatteriegröße (500Wh) gehört ins Bad oder in den Keller.

    Ein Akku in Multi kWh Größe muss in einen Keller ähnlich einem Heizölkeller.

    Stahltür und Entlüftung nach draußen, nichts brennbares in der näheren Umgebung.

    Das ist absolut konträr zu Werbebildchen wo der Speicher im Wohnzimmer an der Wand hängt.

    So wie hier https://www.haustec.de/energie…ischen-fehler-sollten-sie Never, never ever!

  • Ich glaub wir reden aneinadner vorbei..

    Ein Eigenbau im privaten Raum ohne Abnahme wie du weißt darfst du dir immer bauen in den eigenen 4 Wänden "wenn" keine Dritten dadurch gefährdet werden können, und du für den daraus entstehenden Sachschaden(Materiel) selber aufkommst.


    Anders schauts aber aus wenn dritte dadurch gefährdet werden können sei es Leben oder Materielle dinge.

    Sogesehen ist Jegliche Modifikation und Erstellung oder Abnahme von elektrischen Geräten, und da gehört ein eigenbau Speicher auch dazu, ohne Einhaltung der Norm bzw einer dementsprechenden Abnahme durch eine dazu offizielle Befähigte Person zur Verwendung im öffentlichen Raum oder weitergabe an dritte nie zulässig.


    Und gerade in einem Hochrisiko Segment wie die LI Batterien halte ich solche Dinge, wichtiger denje. Mir Wurde letztes eine komplett KellerWand voll mit LI Zellen gezeigt ich schätz mal locker >2000 Stück.. Eigenbau.. Ganz ehrlich ich könnte da nicht ruhig schlafen mit meiner Familie im Haus darüber.


    Deswegen sollte man hier im Gefahrenbereich LI Batterie ganz klar unterscheiden zwischen Eigenbau und Fertig Produkt.


    Aber ich denke das ist dir eh sowieso klar, wir sind da eh auf der selben Wellenlänge mit bissal anderem zugang :)


    Ein kollege hier im Forum hat meines erachtens das einzige richtige hier gemacht als er gesagt hat er stellt sich für seinen selbstbau LI Speicher einen kleinen Betonbunker neben das Haus, denn er im fall der Fälle kontrolliert abbrennen lässt. Ich hab meinen Riesen Bleispeicher, wenn auch risiko technisch etwas anderes, auch nicht im Wohnhaus sondern in einem seperaten Nebengebäude. Solche Dinge beruhigen einfach unabhängig jeglicher Norm und Zertifizierung.. ich denke das ist es auch was du gemeint hast.


    lg Peter

  • Deswegen sollte man hier im Gefahrenbereich LI Batterie ganz klar unterscheiden zwischen Eigenbau und Fertig Produkt

    Das würde ich so nicht sagen. Ein Stempel mag vielleicht das Gefühl von Sicherheit vermitteln, aber letztendlich steckt in beiden doch das selbe drin. Also sollte man auch beides gleich behandeln. Der Bunker ist nicht übel :mrgreen:.

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