Kokam Akku abgebrannt

Gerd Giese

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hi Frank,

1001 Nacht - VIEL wichtiger... Du bist ja eine Goldgrube und ich würde mal anregen ob Du nicht Lust
hast und Zeit opfern möchtest, um einen Wikibeitrag zu diesem Thema bei zusteuern?

Thema: Was passiert bei Lithium-Akkus bei Überlast, Überspannung
und was macht die Reaktion so gefährlich.

Es muss keine hoch wissenschaftliche Abhandlung sein - aber allg. verständliche Worte
für Jedermann wären SEHR willkommen. :)

.. komm - womit könnte ich Dich überreden, gerne per PN? ;) :D
 
BZFrank

BZFrank

User
Bei einem Akku werden heute üblicherweise eine ganzer Menge Zusatzstoffe zugemischt, einmal um es initial lange lagerfähig zu halten (diese "Konservierung" zersetzt sich bei den ersten Lade/Entladevorgängen) und zum zweiten um bestimmte Dinge zu verstärken (Wirkungsgrad) und andere zu verhindern (Zersetzung, Instabilitäten). Das führt dazu das man nicht nur auf die Einzelstoffe schauen kann. Ein Artikel dazu wäre generell gehalten - was passiert wenn bei den Akkutypen Überladung oder Überlastung einsetzt und was hinten rauskommt wenn das passiert (und warum man den Akku dann als giftigen Sondermüll betrachten sollte).

Aber sonst kein Problem, ich kann etwas dazu schreiben. Ich habe mich eine Zeit lang recht intensiv mit dem Thema beschäftigt.

Grüße

Frank
 
Gerd Giese

Gerd Giese

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BZFrank schrieb:
Bei einem Akku werden heute üblicherweise eine ganzer Menge Zusatzstoffe zugemischt, einmal um es initial lange lagerfähig zu halten (diese "Konservierung" zersetzt sich bei den ersten Lade/Entladevorgängen) und zum zweiten um bestimmte Dinge zu verstärken (Wirkungsgrad) und andere zu verhindern (Zersetzung, Instabilitäten). (...)

Grüße Frank
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Hin Frank,

ich habe mal das fett hervorgehoben worauf es mir jetzt ankommt.
Wie sicher ist deine Erkenntnis dazu und worauf stützt sich diese Aussage?:rolleyes:

Ich frage deshalb, weil ich von zwei Firmen die Zusicherung (eigentlich mehr Verwunderung) habe, dass es so was NICHT gibt und ihnen völlig neu sei!;)
 
BZFrank

BZFrank

User
Was da genau noch in den Elektrolyten vermischt ist rückt kein Hersteller heraus. Ich habe - zugegebenerweise auch nur aus dem Blätterwald - gehört das Organophosphor-Verbindungen verwendet würden. Diese würden angeblich die Entflammbarkeit vermindern und die Lagerfähigkeit verbessern, der Effekt jedoch im Laufe der Zyklen verschwinden so das er primär bei der initalen Lagerung zum Tragen kommt. Leider fand ich dazu bisher keine Publikation, so das ich das auch nur "als Gerücht" wiedergeben kann.

Grüße

Frank
 
Gerd Giese

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
BZFrank schrieb:
Was da genau noch in den Elektrolyten vermischt ist rückt kein Hersteller heraus. Ich habe - zugegebenerweise auch nur aus dem Blätterwald - gehört das Organophosphor-Verbindungen verwendet würden. Diese würden angeblich die Entflammbarkeit vermindern und die Lagerfähigkeit verbessern, der Effekt jedoch im Laufe der Zyklen verschwinden so das er primär bei der initalen Lagerung zum Tragen kommt. Leider fand ich dazu bisher keine Publikation, so das ich das auch nur "als Gerücht" wiedergeben kann.

Grüße

Frank
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(Kursiv von mir)

Danke Frank, macht mich das gesagte nicht gerade sicherer in meiner Meinung.:rolleyes:
Habe gehofft von Dir konkreteres zu erfahren.

Ich kann nur eine persönliche Tendenz daraus ziehen und wäge das z.Zt. als Gerücht ab ...

Idee, wäre so ein Test aussagekräftig:
Neue Zelle mit 3,85V/Z vom Werk einen Nagel durchschlagen und schauen was passiert.
Parallel dazu die gleiche Zelle mit mindestens 10Zyklen drauf und gleicher Spannung vorgeladen (3,85V/Z) auch einen Nagel durch.

... da sollten sich ja Unterschiede zeigen - oder?

... die schönen Zellen ...:cry:
 
BZFrank

BZFrank

User
Hallo,

Interessant wäre so ein Test insbesondere dann wenn die Unterschiede der Zyklenzahl signifikant werden. Z.b. neuer Lipo, nur gelagert vs. selben Akkutyp mit >50 Zyklen unter >10C Hochstrombedingungen unter der Tüte.

Ich hab da nur Zweifel ob der Nageltest verifizierbare Resultate bringt, da man händisch die Eindringtiefe und Position nicht genau reproduzieren kann. Vermutlich ist eine Änderung eher statistisch zu erfassen, also wenn man mal >10 Lipos jeder Art "zernagelt" hat. ;)

Grüße

Frank
 
Gerd Giese

Gerd Giese

Moderator
Teammitglied
Hi Frank, genau das befürchte ich auch! Eine Erhebung könnte man wenigstens
nach einem Dutzend solcher Test machen um zu einer konkreten Aussage zu kommen.:)

Ein Test ist eher "Zufall" und sagt mit Sicherheit nichts aus ... :rolleyes:

Man, man, Nägel mit Köpfen - äh LiPos - hätte ich mir anders vorgestellt und
übersteigt auch meine Bereitwilligkeit hier teuerstes Material zu vernageln!:cool:

Gedanke und Versuch verworfen, es bleibt beim "Gerücht" ... :p
 
M

martinmanuel

User
BZFrank schrieb:
...
Meines Wissenstandes nach wird Lithiumhexafluorophosphat in sämtlichen Hochstrom-Lipos als Leitsalz verwendet, da es dort maximale Energiedichten ermöglicht. Bei LiFePo wird Lithiumtetrafluoroborat LiBF4 verwendet.
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Dazu sollte man noch wissen, dass auch LiBF4 mit Wasser zur Flussäure reagiert (HF).
Also LiFePO4-Akkus sollten auch nicht beim Brand mit Wasser gelöscht werden (Falls sie mal "brennen"). Ihr Vorteil: LiFePO4 hat das Phosphat als Gegenion. Phosphat finden wir auch in der Cola, als Beispiel. Das gibt keinen Sauerstoff ab.

Die 4,2 V LiPos haben als Kathodenmaterial LiCoO2. Bei Überladung entsteht dort: CoO2. Dies ist instabil und kann Sauerstoff freisetzen, was zu heftigen Reaktionen führen kann, da wir organische Lösungsmittel wie Ethylencarbonat und Diethylcarbonat im Elektrolyten haben.
Die Sauerstofffreisetzung ist auch ein großes Problem, da dadurch eine Zufuhr von Luft von Außen nicht mehr notwendig ist.

An der Anode wird beim Überladen auch noch elementares Lithium entstehen, da nur eine gewisse Menge Lithium-ionen in der Anode (Graphit) gespeichert werden kann. Danach wird bei Überladung (Spannungen über ~4,4 V) elementares Lithium abgeschieden, da das Gleichgewichtspotential für elementares Lithium erreicht wird. Zudem kann das abgeschiedene Lithium bis zur Kathode durchwachsen (Dendriten = kleine Nadeln), was zum Kurzschluss führt. Dies soll der Separator verhindern, funktioniert aber nicht immer perfekt.

Dies kann auch bei zu hohen Laderaten passieren, wenn ein Akku nur für 1 C ausgelegt ist und mit 2 C geladen wird, also VORSICHT!

Das Material LiCoO2 wird jedoch aus Kostengründen (und weitere) mit der Zeit ersetzt.

Eine Reihe von Nageltests würde ich nicht machen, dafür sind die Versuchsbedingungen zu unsicher, wenn man bedenkt, welche Gase man freisetzt.
Im Beitrag von Majo84: http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=120479 wurde auch schon ausreichend diskutiert, wie giftig die Zellen sind, welche Reaktionsprodukte entstehen. Also sollte man doch von den vielen Nagelversuchen abkommen.

Zu den keramischen Separatoren:
Die werden auch schon eingesetzt. Aber vorerst wird sich die Produktion auf große Zellen konzentrieren: 40 Ah, 1 DIN A4-Blatt, ca. 1cm dick. Sprichwort Elektromobilität.
Im Modellbaubereich ist der Gewinn einfach zu gering...?
http://nano.evonik.de/sites/nanotechnology/de/technologie/anwendung/separion/pages/default.aspx

Beste Grüße

Martin

PS: Leider verraten die Hersteller nicht, welche Materialien in den Elektrolyten noch stecken, aber es sind meist Mischungen aus mindestens fünf bis zehn Komponenten, wovon 3 fast immer LiPF6, 1 molar in Ethylencarbonat und Diethylcarbonat (3:7)
 
F

franz hintermann

User
eine Frage:
nicht nur wg der Li akkus möchte ich einen feurlöscher in die werkstatt.
wie steht es mit einem CO2-Löscher. (Schaum oder pulver möchte ich nicht weil man sich alles versaut). der schaden wäre dann sehr begrenzt, man würde ihn dadurch auch bedenkenloser einsetzen und nicht erst warten, bis andere massnahmen nicht mehr helfen. oder liege ich da falsch?
franz
 
M

martinmanuel

User
Hi Franz

Akkuhersteller (Gaia) geben teilweise CO2-Löscher als Kühlmittel für heißgewordene Zellen an. Aber hier wird wirklich nur von Kühlung, nicht von Feuerbekämpfung gesprochen.
Wasser bietet sich wie oben genannt nicht an!

In einem kleinen Kellerraum ist es lebensgefährlich mit nem CO2-Löscher lange zu löschen. Bereits wenige Vol.% CO2 in der Atemluft können tödlich enden! Auch wird berichtet, dass nach verfliegen des CO2s die Akkus wieder anfangen zu brennen.

Es empfiehlt sich daher Löschsand (Quarzsand) zu verwenden. Außerdem ist es hilfreich den Akku / die Akkus stets so zu laden, dass sie im Falle des Brandes direkt selbst den Quarzsand "auslösen":

Hierzu einfach nen Plastikbeutel Vogelsand über den Akku beim laden platzieren.
Sollte der Akku hochgehen, schmilzt der Beutel und der Sand verhindert weiteres.
Beim Lagern selbst ist dies auch eine Möglichkeit. (Gibt es Videos auf Youtube zu)
Man kann die Akkus z.B. in Tongefäßen(offen, Röhrenförmige "Weinlagersteine, oder wie die heißen") lagern, dann darauf den Vogelsandsack legen.

Beste Grüße
 
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