Batteriespeicher brennt nicht nur, sondern explodiert...

Zitat von KamikazeFox

LiFePo4-Akkus sind nicht brennbar: https://www.jubatec.eu/lifepo4-akkus-brennen-nicht/
Das deckt sich auch mit einigen Versuchen hier in der Feuerwehr.

Die meisten handelsüblichen Haus- und Fahrzeugbatterien nutzen aber 18650er-Zellen (bzw. Zellen ähnlichen Aufbaus):
https://www.chemie.de/lexikon/Lithium-Ionen-Akkumulator.html
Diese sind gut brennbar und anfällig für "thermischen Runaway" bei Schäden und internem Kurzschluss (z.B: durch Alterung).
Viele DiY-Akkubauer sichern daher jede Zelle einzeln ab. Eine hundertprozentige Sicherheit bringt aber auch das nicht. Es minimiert nur das Risiko, dass eine Zelle, die "durchschlägt" sofort alle umgebenden mitnimmt.
Nichts desto weniger kann die beschädigte Zelle durch den Schaden heiß genug werden, um die umgebenden Zellen zu beschädigen, die dann ebenfalls überhitzen können, usw. Eine klassische Kettenreaktion.

Auch wenn dieser "thermische Runaway" bei LiFePo4-Zellen quasi unmöglich ist, gibt es auch in einem solchen Akkusystem viele Komponenten, die im Schadensfall brennen oder stark rauchen können: z.B. Kabel, Gehäuse, Lacke, Kunststoffteile, usw.

Daher rate ich als Feuerwehrmann dringend dazu, größere Batterien (z.B Fahrzeuge, Hausbatterien oä.) NICHT in Räume zu stellen, die mit Wohnräumen in direktem Kontakt stehen.
Eine klassische "Bausünde" ist hier z.B. ein Durchgang von einem Wohnraum direkt in die Garage.
Brandrauch verteilt sich durch solche "Kontakte" in den Wohnräumen und kann diese unbewohnbar machen - insbesondere wenn diese Türen im Schadensfall geöffnet werden (z.B. beim nachschauen, warum der Brandmelder piept).

Zitat von egnurg

wenn das ein LFP war, dann "explodieren" die aber angeblich auch - oder war das eine Übertreibung der Presse?
Das Haus "abreissen" müssen, ist allerdings genauso übel.
Wieso zahlt die Versicherung so etwas nicht? Da muss ich gleich mal nachfragen.

In der Feuerwehr haben wir auch schon Akkus zum explodieren gebracht. Tütenzellen aus dem Modellbaubereich haben sich hierfür als besonders Anfällig erwiesen. LiFePo4-Zellen haben wir trotz massiver Misshandlung maximal zum rauchen bekommen.

Die Versicherung bezahlt natürlich nur das, was auch versichert ist, und das nicht mutwillig oder fahrlässig einem höheren Risiko ausgesetzt wurde.
Im Fall einer nicht gemeldeten Hausbatterie ist mindestens von Fahrlässigkeit aus zu gehen. Üblicherweise weisen die Hersteller von Batterien auch auf die Brandgefahr hin (z.B. durch Aufkleber) - dann wäre der Tatbestand grober Fahrlässigkeit bereits gegeben.
Wurde die Batterie selbst gebaut (DIY) ist Mutwilligkeit höchstwahrscheinlich einschlägig. Dann bezahlt die Versicherung einen Schaden daraus garnicht und kann ggf. sogar selbst Schadenersatz geltend machen, falls die Einreichung dennoch versucht wird.
--> Ehrlich währt am längsten.

Dass Wohngebäude durch Rauch dauerhaft unbewohnbar werden ist selten, kann aber vorkommen.
Häufig ist hingegen, dass die Schäden, die der Rauch hinterlässt so teuer zu beseitigen sind, dass ein Neubau wirtschaftlich sinnvoller ist. Das gilt aber für fast alle Brände.
Reine Rauchschäden ließen sich aber theoretisch (und praktisch) auch beseitigen. Ist halt teuer und zeitaufwändig.

Explosionsschäden beeinträchtigen hingegen häufig die Statik des betroffenen Gebäudes.
Ist die nicht mehr 100% gewährleistet (da reichen schon Risse in der Wand), ist es oft ebenfalls wirtschaftlicher das Gebäude zu ersetzen, anstatt das Alte grundlegend zu sanieren und die Statik zu prüfen (heißt: kompletter Putz runter, ggf. Ultraschalluntersuchung der tragenden Bauteile, usw.).

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18650 schließt lifepo4 nicht aus.

JGNE 18650 1800mAh - 5.4A LifePO4 - 3.2V - 18650 - LiFePO4 - Wiederaufladbare Batterien | NKON

Zitat von KamikazeFox

LiFePo4-Zellen haben wir trotz massiver Misshandlung maximal zum rauchen bekommen

Das ist gut zu lesen!

Meine Akkus kommen in den Keller.

Noch hat der Raum ein kleines Fenster, das ganz früher wohl eine Kohle Rutsche war.

Ich wollte es zumauern, um den Raum gegen Starkregenereignisse zu schützen.

Besser offen lassen oder Abluft mit Siphon?

PV ist bei der Gebäudeversicherung gemeldet und Akku wird es auch.

Akkus und WR werden vom Elektriker abgenommen und ich setze auf den Stand der Technik mit Victron, Batrium und Trennung aller Blöcken durchs BMS im Fehlerfall. Zieht das SOR ist kein Stromkreis mehr geschlossen, selbst die Akkus werden voneinander getrennt. Das Rack wird nicht geerdet, sprich die "Umgebung" ist potentialfrei.

Noch weitere Ideen was ich beachten sollte?

ich würde mir sowas nie ins Haus holen,

Wenn ich Speicher mit anbinde, dann kommt der in ein Erdloch vorm Haus oder in einen meiner stillgelegten Brunnenschächte

Ich sehe eine gewisse Ähnlichkeit mit der neuen Varta Wall HV Speicher

Nur zehn Zentimeter dick: Solar-Speicher ist nicht größer als ein Heizkörper

Der Akkuspezialist Varta hat einen neuen Hochvoltspeicher für zu Hause vorgestellt. Das System kommt in edlem Alu-Design und ist in mit verschiedenen...

efahrer.chip.de

Zitat von SolarMartin2020

1.Jede Batterie benötigt einen Laderegler. Fällt der aus weil ein Halbleiter (Mosfet oder SIC) einen Kurzschluss hat können die Zellen überladen werden. Im Elektroauto gibt es doppelte Systeme und live Überwachung. Wird ein Kurzschluss in der Traktionsbatterie erkannt muss das Auto noch zum stehen gebracht werden und das elektrische Bremssystem wird von der 12V Batterie gespeist. Bei Homespeichern gibt es dieses doppelt aber nicht.

Hier sehe ich keinen Unterschied zwischen Elektroauto und Heimspeicher:

Es gibt einen Laderegler, nehmen wir an dieser läuft Amok:

Das BMS erkennt, dass etwas nicht stimmt, z. B. eine Zelle Überspannung hat.

Folge: das BMS trennt das Relais (BEV), bei Heimspeichern meist per Halbleiter, manche auch per Relais.

Zusätzlich ist bei BEV und bei Heimspeichern eine Schmelzsicherung verbaut.

Ja, beim BEV wird sofort der Akku per Relais getrennt, deshalb wird es immer noch die 12 V Batterie geben für die notwendigen Funktionen.

Zitat von SolarMartin2020

Balanceing. Die Hochvoltbatterien erfordern eine Reihenschaltung von meheren Zellen und um einen hohen Entladestrom zu ermöglichen wird das ganze noch mal mehrfach parralel geschalten. Wir sprechen hier von Blöcken die bis zu 48Zellen beinhalten.

Es werden bei Hochvoltbatterien so viele Zellen in Reihe geschaltet, um eine hohe Spannung zu ermöglichen.

Deshalb, damit man mit relativ geringen Strömen eine hohe Leistung erzielen kann (Leistung = Spannung x Strom).

Die typische "400 V Klasse" an Hochvoltbatterien:

- BEV mit Li-Ion: 96 Zellen in Serie (96 x 3,7 V = 355 V nominell, sowie 96 x 4,2 V = 403 V vollgeladen)

- BYD HVM 22.1 LiFePO4: 8x16=128 Zellen in Serie (128 x 3,2 V = 410 V nominell, 128 x 3,6 V = 460 V vollgeladen)

Beispiele BEVs (Li-Ion):

- Tesla Model S: 16 Module zu 6s = 96s

- Nissan Leaf: 48 Module zu 2s = 96 s

Beispiele Heimspeicher:

- BYD HVM 22.1: 8 Module zu 16s LiFePO4 = 128 s

- BYD HVS 10.2: 4 Module zu 32s LiFePO4 = 128 s

Parallelschaltung:

Bei Tesla sind es glaube ich 72 Zellen parallel zu je ca. 3 Ah = 216 Ah gewesen (85 kWh Akkus).

Alte Nissan Leaf: nur 2 Pouch-Zellen parallel zu je 30 Ah = 60 Ah

Zitat von SolarMartin2020

Kommt es innerhalb eines Balnacers zu einem Kurzschluss dann wird die eine Zelle heiss und wenn die Wärme nicht abgeführt werden kann springt sie über.

Meist sind die Balancer extrem schwach, also sehr geringe Balancer-Leistungen. Deshalb sind die Balancer mit den Akku-Zellen mit sehr dünnen Kabeln verbunden. Ein paar Ampere und die Kabeln sind durch.

Ein Amok laufender Balancer kann schlimmstenfalls die Zelle komplett entladen. Ärgerlich aber nicht gefährlich weil das BMS in Folge den Akku nicht mehr zuschalten bzw. trennen wird.

Zitat von SolarMartin2020

Kommt es zu einem Ausfall eines Balancers wird die eine Zelle nicht mehr geregelt und kann überladen. So wird sie auch heiß und brennt durch.

Wie oben: das BMS überwacht jede Zellspannung, sowie auch Temperaturen. Ein defekter Balancer führt langsam zu einer zu hohen Zellspannung, was in erster Linie zur Reduktion der Ladeleistung führt, in weiterer Folge zum Trennen des Akkus damit Zellen nicht überladen werden können.

Qualitätsunterschiede liegen hier in der Software. Beispielsweise BMS wie REC können den Ladestrom vernünftig reduzieren wenn eine Zelle zu hoch wird, Tesla macht das auch. Meine BYD LV Akkus (alle Blöcke parallel weil LV) trennen einen Block weg sollte eine Zelle tatsächlich zu hoch werden.

Zitat von SolarMartin2020

Das Elektrolyt erhitzt sich und beginnt zu gasen. Da die Zelle geschlossen ist kann das Gas nicht weg. Und irgendwann ist der Gasdruck so hoch, das die Zelle platzt.

Das würde ich generell so nicht sagen. Meist findest Du sowohl bei typischen 18650er Zellen das Überdruckventil (meist ist das auch eine Sicherung, die die Zelle trennt) auf dem Plus-Pol. Auch bei prismatischen Zellen findet sich dieses in der Mitte zwischen den Polen. Pouch-Zellen blähen sich einfach nur auf, in prismatischen sind nur Pouch-Zellen drin und dehnen sich ebenso aus bzw. kann Gas durch das Ventil entweichen. 18650er sind durch die runde Bauform sehr stabil, da dehnt sich nix aus, aber meist ist das Ventil vorhanden.

Google nach: "safety valve"

Zitat von SolarMartin2020

Für mich geht der Trend aber eher dahin die Traktionsbatterie vom E-Auto zu nutzen.

Sicherlich, würde mir da aber kurzfristig nicht zu viel erhoffen:

Zuerst ist die Challenge, das Auto angesteckt zu haben wenn PV Überschüsse vorhanden sind - einige schaffen nicht mal das. Ist beispielsweise schade, wenn das Auto 22 - 23 Stunden täglich nur rumsteht, beim Arbeitgeber unter tags aber keinen PV Strom tanken kann.

Wird sich wohl ändern wenn die Energiewende weiter voranschreitet.

Ich selbst bin Arbeitgeber, die Autos stehen unter tags bei mir und sind angesteckt und tanken eigenen PV Strom. Selbst da ist es schon teilweise mühsam, wenn Mitarbeiter nur halbtags arbeiten können / wollen (Mütter mit Kindern).

Also von 8 bis 12 Uhr ist für die PV Anlage bzw. deren Steuerung schon eine stressige Zeit - um 8 Uhr ist noch nicht sonderlich viel mit PV und 4 Stunden Ladezeit ist zumindest für alte Autos mit schwachen Onboard-Ladern nicht üppig. Aber geht.

Wenn ich dann abgesehen von der zu tankenden Pendelstrecke auch noch was fürs private Mitarbeiter-Eigenheim ins Auto pumpen soll, wird das zumindest bei Halbtagskräften "sportlich". Na gut, dann halt noch mehr PV bauen

Selbst bei den potenteren Speichern auf Rädern (Tesla) ist es oft wie verhext: Ist das Auto angesteckt: Wolken. Kaum fahrt man weg: Sonne kommt raus. Also manchmal echt mühsam, den Akku überhaupt ordentlich geladen zu kriegen - mit PV...

So ist es, bei mir würde das nicht funktionieren. Tagsüber, wenn ich Strom-Überschuss habe, bin ich mit dem Auto unterwegs. Ich bräuchte also zwei E-Autos, so dass eins immer zu Hause laden kann, während ich mit dem anderen unterwegs bin.

Zitat von SolarMartin2020

Lass dir die CE Bescheinigung jedes einzelnen Gerätes zeigen

Die WR haben CE.

Der Leistungsschalter mit SOR ebenfalls.

Sicherungen sind alle offiziell für 48V Systeme zugelassen.

Die Zellen sind EVE 280K und passive Bauteile. Verwendet wird bestimmungsgemäß nach Herstellerangaben.

Redundanz:

je Block 2 Schmelzsicherungen und ein Durchgang im Leistungsschalter mit SOR.

Temperaturüberwachung im BMS und zusätzliche extern per Sensor. Auch das externe System kann den SOR auslösen.

Spannungsüberwachung im BMS und den WR.

Stromüberwachung im BMS.

Regelungstechnisch ist mehr nicht möglich.

Das Thema Verfügbarkeit ist für mich nebensächlich. Da muss keine besondere Klasse auf dem Papier erreicht werden.

Die Frage an unseren Feuerwehrmann KamikazeFox besser Fenster zumauern oder auf?

Ist Starkregen wahrscheinlicher als eine rauchende Zelle?

Zitat von BotU_19

Zitat von ininst

Also, da haben auch schon einige beim Laden gebrannt............

Das Ladegerät im Auto oder die Ladesäule oder der Akku? Ich würde es gerne wissen. Es wird so viel Unsinn geschrieben - man glaubt es kaum.

Bisher waren alle E-Auto-Brände (bis auf einen*) auf die ich mit ausgerückt bin in der Ladeelektrik begründet.

Gängig sind z.B. beschädigte Kabel oder alte/beschädigte Buchsen.
Häufigste Ursache, die ich bisher mitbekommen habe war der Aussage der Beteiligten nach:
"Heimgekommen, Auto angesteckt (an einer alten/vorhandenen Schuko-Steckdose), und ganz plötzlich hat es dann gebrannt"

--> Ladeleistung begrenzen üblicherweise unbekannt oder vergessen.

Kurzer Hintergrund:

Schuko-Buchsen sind meist mit 16A abgesichert.
Das halten die handelsüblichen Steckdosen aber nur ein paar wenige Minuten aus. (Wobei manche Leute erstaunlich lange Glück haben können...)
Als Dauerstromfestigkeit werden üblicherweise Werte von 8-10A angegeben (das entspricht etwa 2kW, bzw. etwa so viel wie ein Heizlüfter oder Staubsauger; Ein E-Auto zieht diese Leistung aber nicht nur ein paar Minuten, sondern über viele Stunden).
Der Ladestrom des Autos muss also auf diesen Wert begrenzt werden, um ein Überhitzen der Buchse zu vermeiden!

Zu Alledem kommt noch, dass die Elektroinstallation in den meisten Gebäuden deutlich über 10 Jahre alt ist.
Die Kontakte zwischen der Buchse und dem Stecker erfolgt bei Schuko-Steckdosen über Klemmfedern.
Diese leiern mit der Zeit aus und korrodieren.
Das sorgt für schlechten Kontakt und kann zu "hot spots" führen. Das sind verkleinerte Kontaktflächen, über die dann der gesamte Strom laufen muss. diese werden dadurch schnell heiß.
Bei der Feuerwehr empfehlen wir daher die Begrenzung des Ladestroms auf das Minimum, das das Fahrzeug unterstützt (meist 6A - das entspricht etwa 14h Ladezeit/100km), wenn an einer Schuko-Buchse geladen wird, sowie das Ersetzen der alten, durch eine hochwertige, neue Buchse.

Die Typ2-Stecker, die an Ladesäulen oder Wallboxen üblicherweise zum Einsatz kommen haben wesentlich robustere und größere Kontaktflächen und sind daher wesentlich weniger anfällig - ebenso wie CCE-Buchsen in blau (Campingstecker) oder rot (Drehstromstecker).
Ladekabel und Ladepunkte (Wallboxen oder Ladesäulen) mit sichtbaren Defekten sollten nicht verwendet bzw. ersetzt werden.

*) Der eine E-Auto-Brand, der nicht in der Ladeinfrastruktur begründet lag wurde in einer KFZ-Werkstatt durch einen Schraubenschlüssel ausgelöst, der zwischen die Kontakte der 12V-Batterie gefallen war und diese kurzgeschlossen hat.

Der Hochvolt-Akku nahm nach Aussage des als Fachberater hinzugekommenen Hersteller-Mitarbeiters höchst wahrscheinlich keinen Schaden. Als der gute Mann an der Einsatzstelle an kam lag das Wrack allerdings bereits in der wassergefüllten Schuttmulde. Ob der Akku das überleben kann war er sich nicht sicher - meinte aber, dass Brand-Wracks normalerweise nach dem Gutachten verschrottet würden - das also unerheblich sei.