Brandrisiko bei LIjo Akkus

Es braucht Anregungsenergie, um ein Material zur Verbrennung zu entzünden. Energie ist ein Produkt aus Leistung und Zeit (E=P*t) mit einer thermischen Zeitkonstante des Mediums, Tth.

Jedes Material kann entweder mit einem Funken oder einem thermischen Widerstand erhitzt werden, der dem Batteriewiderstand für maximale Leistung entspricht. Die Zündung der Verbrennung hängt jedoch von der Anregungsenergie des Mediums ab.

Wenn Wasserstoff H2 größer als 4 % und < 76 % ist, ist es mit einem winzigen Funken brennbar.

517 / 5,000 Translation results It takes excitation energy to ignite a material for combustion. Energy is a product of power and time (E=P*t) with a thermal medium time constant, Tth.

Any material can be heated with either a spark or a thermal resistance equal to the battery resistance for maximum performance. However, the ignition of the combustion depends on the excitation energy of the medium.

When hydrogen H2 is greater than 4% and < 76%, it is flammable with a tiny spark.

It takes excitation energy to ignite a material to combustion. Energy is a product of Power and time (E=P*t) with a thermal time constant of the medium, Tth.

Any material can be heated with either a spark or a thermal resistance that matches the battery resistance for maximum power. But ignition to combustion depends on the excitation energy ofIf Hydrogen H2 is greater than 4% and < 76?% it is combustible with a tiny spark.

Es gibt keine Spezifikation, dass eine Batterieladung einen externen Kurzschluss mit verzogenen Platten überstehen und interne Kurzschlüsse erzeugen muss, die zu internen Kurzschlüssen und thermischem Durchgehen führen, weshalb sie oft bis zu einer sicheren Grenze geschmolzen werden. Der Lastwiderstand beeinflusst jedoch den Strom und den internen Verlust P = I ^ 2 * ESR-Rate des Temperaturanstiegs, wenn die Speicherladung erschöpft ist und der ESR ansteigt und dann die maximale sichere Innentemperatur von 65 ° C erreicht.

Ich schätze, 10% SoC sind sicher. 30 % nicht.

575 / 5,000 Translation results There is no specification that a battery charge must survive an external short with warped plates and create internal shorts leading to internal shorts and thermal runaway, which is why they are often melted to a safe limit. However, the load resistance will affect the current and internal loss P=I^2*ESR rate of temperature rise when the storage charge is exhausted and the ESR increases, then reaches the maximum safe internal temperature of 65°C.

I guess 10% SoC is safe. 30% not.

Am 2022-11-16 hat Gerd Schweizer geschrieben:

Ein komplett entladener Akku hat praktisch kein Brandrisiko - die Energie ist ja schon draußen. Wirklich riskant wird's dann, wenn ein tiefentladener Akku wieder geladen werden soll. Das wird dann wirklich brandgefährlich. Darum haben viele Akkus auch Schutzschaltungen, die eine Tiefentladung bzw. das wiederaufladen eines z.B. durch lange Lagerung im entladenen Zustand tiefentladenen Akkus verhindern.

Stimmt das? Die initiale, u.U. sehr große Freisetzung und die Entzündung kommt aus der Ladung. Aber das Brennen selbst ist m.W. das metallische Lithium. Der leere Akkus wird ohne Entzündung von außen von sich selbst nichts böses tun, aber sonst ist er wie ein verschlossener Benzinkanister.

Oder liege ich hier falsch?

Eigentlich sollten "richtige" Li-Ionenakkus nur Li-Ionen und kein metallisches Lithium enthalten. Anders sieht es in Li-Primärzellen aus und in Li-Akkus in engerem Sinne. Das thermische Durchgehen bei Li-Ionenakkus mit LiCoO2 hat was mit dem Sauerstoff zu tun und nicht mit metallischem Li, AFAIK.

Am 17.11.22 um 19:14 schrieb Rolf Bombach:

Metallisch vielleicht nicht, aber im nicht ionisierten Zustand sehr wohl. Der Witz an Lithium ist ja gerade das große Redox-Potential zu anderen Atomen, wenn man ihm sein Valenzelektron klaut. Und das geht mit Oxidation natürlich auch.

Und womit reagiert der Sauerstoff?

Marcel

Am 17.11.22 um 12:05 schrieb Stephan Elinghaus:

Eher anders herum.

Tiefentladene Li-Akkus platzen gerne, weil sie sich bei dem Prozess extrem aufblähen und irgendwann dem Druck nicht mehr stand halten. Das wiederum kann Kurzschlüsse verursachen, die schon etwas schmoren lassen, und seien es die Nachbarzellen.

Nicht ganz. Da ist schon noch genug brennbares Material übrig.

Das ist korrekt. Wenn er schon Risse hat, ist der große Ladestrom am Beginn des Ladevorgangs das letzte, was er braucht. Normalerweise sollte ein Ladecontroller die Ladung tiefentladener Zellen aber verweigern.

Bei Einzelzellen mit Schutzfunktion, ja.

Bei Akku-Packs muss das die umgebende Elektronik leisten.

Marcel

Am 17.11.2022 um 12:05:53 Uhr schrieb Stephan Elinghaus:

Warum ist das Laden eines tiefenentladenen LiIo-Akkus so gefährlich?

Am 16.11.2022 um 15:57 schrieb Gerd Schweizer:

Ich wollte meinem Sohn mal zeigen, was passiert, wenn man einen Nagel durch den LiPo-Akku des defekten Tablets durchschlägt. Es ist absolut gar nichts passiert. Der Akku war vorher leer, aber noch nicht tiefentladen.

Michael

Am 19.11.2022 um 09:20 schrieb Michael S.:

Mache den gleichen Versuch mal mit einer dünnen Nadel. Kurzschluss könnte damit zu deutlich höheren Temperaturen und damit zum Brand führen.

Am Sat, 19 Nov 2022 09:20:33 +0100 schrieb "Michael S." snipped-for-privacy@bigfoot.de zum Thema "Re: Brandrisiko bei LIjo Akkus":

Ich wollte mal das Display meiner Handys erneuern und war beim Ablösen des verklebten Akkus unvorsichtig. Bin froh ohne Verletzungen und Brandschäden davon gekommen zu sein. Und war erstaunt, dass das Handy mit neuem Akku und Display wieder funktionierte.

cu. Juergen

Am 18.11.22 um 10:38 schrieb Marco Moock:

Die Chemie verändert sich und kann zu Kurzschlüssen führen.

Leere Akkus sind so gut wie energielos - da hilft weder kurzschluss noch wässern noch verbrennen.

Marcel Mueller schrieb:

Zum Beispiel mit dem Elektrolyten (Propylencarbonat ff.) und/oder der Polymermembran, beides organische Substanzen. Ob/wie schnell das Graphit angegriffen wird, keine Ahnung.

Was mich selber ärgert: Ich habe gefühlte 42 Doktorratsvorträge (zwangs-)angehört zum Thema Lithiumionen-Interkalation in graphitischen und oxidischen Gittern. Ich hab immer noch keine Ahnung davon. Die Vorträge waren heillos überdetailliert und überspezialisiert. Aktuelle Themen wie Brandgefahr kamen da nicht zur Sprache. Einzig der Nachweis von Zersetzungs- produkten der Elektrolyte hat mir eingeleuchtet.

Am 19.11.2022 um 16:56:00 Uhr schrieb Heinz-Juergen Kronemeyer:

Danke, das klingt nachvollziehbar.

There must be enough energy in Watt-minutes to heat up the cell beyond 85'C to pose a serious .risk. ith cooling effects considered. This depends on the specific heat and mass. That's why I guessed at 10% SoC