Veröffentlicht von: @baxter

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Was für mich aus dem Artikel beim KIT interessant war, dass noch bevor TR erreicht wird und noch bevor die Zelle abbläst die CO Konzentration steigt. 

Denke das Thema hatten wir schon mal kurz, ob hier eine Kombination aus CO Melder und Temperatur ein geeigneter Indikator ist.

Ja vom "vorabgasen vom eigentlichen thermischen Durchgehen" habe ich auch schon mal gelesen. Dazu vielleicht folgender kommerziell erhältlicher Frühwarner für ausgasende Li Ionen (auch LiFePo4)

https://liiontamer.com/products/generation-3/

Auf der Seite sind 3 PDFs mit weiteren Infos verlinkt. So richtig schlau geworden bin ich noch nicht draus, insbesondere nicht, welche Vorwarnzeit und Interaktionsmöglichkeiten man da nun noch hätte.

..... geeigneter Indikator....Die Zellspannung scheint es nicht zu sein.

Andersrum wird ein Schuh draus....zu hohe Zellspannung wg. Überladung könnte Ursache sein !

@sirwuschelkopp der Unterschied zwischen Explosion und Verpuffung ist die Flammfrontgeschwindigkeit. Bei einem stöchometrischen O/H2 Gasgemisch sind das 200m/s. Das gibt eine echte Explosion mit sehr schnellen Druckanstieg. Dementsprechend fliegen die Fetzen.

bei Sauerstoffmangel oder bei Anwesenheit von demobilisierenden Substanzen oder auch innerten Gasen (CO2) ist die Brisanz sehr viel geringer. Dementsprechend langsamerer Druckanstieg.

Wenn man es hinbekommt das mehrere Zellen abblasen entsteht schnell eine sehr große. Gasmenge. Wenn die zu der Raumgrösse passt kann auch eine Verpuffung zerstörerisch sein.

da muss aber einiges zusammen kommen.

Wäre das mit NMC Zellen so passiert wäre die Hütte ganz weg geflogen.

Zur temperaturmessung und den Randbedingungen:

die Temperatur in einem LFP Akku steigt nicht schlagartig an. Bei überladung oder Überlastung ist der Energieeintrag relativ gleichmäßig auf die Elektroden verteilt. Das heißt der Akku heizt gleichmäßig auf, gebremst durch die Masse des Akkus und die damit einhergehende Wäremekapazität.

Diesen Prozess kann man sehr wohl an der poltemperatur nachvollziehen. Ebenso auf der Akkuoberfläche, speziell wenn die Tempsensoren in die Zwischenlagen zwischen der Zellen eingebettet sind.

wenn die Temperatur an den Polen 60 oder meinetwegen 70 Grad überschreitet muss was faul sein. Heißer Akku oder kontaktproblem an dem Pol. Also abschalten das ganze Ding.

ganz abgesehen davon dass es keinen LFP run away wie bei NMC gibt. Es wird lediglich der Elektrolyt verdampft der zu dem Druckanstieg führt.

Von der Grafik her hat man ja im grünen Bereich noch relativ viel Zeit (fast 70.000 Sekunden) , am Schluß ist es nur noch knapp 1 Stunde im orangen/roten Bereich.

D.h. wenn man den Zeitpunkt erkennt wann der Akku in den grünen Bereich rutscht hat man evtl. noch genügend Zeit um den Thermal Runaway zwar nicht zu verhindern, aber evtl. den Akku abzuklemmen und z.B. ins freie zu schaffen.

Wobei dabei auch noch die Frage ist ob das ein einzelner Test war oder ob der Test mit mehreren hundert Zellen wiederholt wurde und immer ähnlich verlaufen ist.

@Baxter Hier war doch jemand, der hat uns schon vorgerechnet wieviel Liter H2 aus einer Zelle kommen  (500 l ....?) und wieviel m3 Luft  damit in ein Zündfahiges Gemisch verwandelt werden können????

Veröffentlicht von: @sarowe1972

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@Baxter Hier war doch jemand, der hat uns schon vorgerechnet wieviel Liter H2 aus einer Zelle kommen  (500 l ....?) und wieviel m3 Luft  damit in ein Zündfahiges Gemisch verwandelt werden können????

ja hat er, wenn du aber die letzten Beiträge von ARC und mir aufmerksam gelesen hast, wirst du erkannt haben das eben nicht nur H2 aus der Zelle kommt sondern ein buntes Gemisch, u.a auch CO2. 

Veröffentlicht von: @petrel

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Wobei dabei auch noch die Frage ist ob das ein einzelner Test war oder ob der Test mit mehreren hundert Zellen wiederholt wurde und immer ähnlich verlaufen ist.

 

Nein sind leider Tests mit einigen, wenigen Zellen (um zB das Verhalten bei unterschiedlichem SoC abzubilden).

Auch unterscheiden sich die Angaben zu den relativen Anteilen der unterschiedlichen Gase.

@rasti ich verharmlose das ausgasen nicht - ich relativiere es in dem ich dem Konzequenzen des Ausgasen bin NMC Akkus gegenüber stelle.

ich schlage auch in keiner Weise das Messen von Zellspannungen vor. 
Mir geht es um temperaturmessung mit einer Software und controller unabhängigen diskreten analogen hardware die sich nicht dafür interessiert was ein BMS oder ein WR tut.

es ist sozusagen der Fallschirm der auf jeden Fall aufgehen muss egal wie oder warum du aus dem Flugzeug fällst.

Habe ich sehr wohl gelesen . Umso fraglicher finde ich die so deutlichen Aussagen vorher 

@Arc meinst du nicht wir sollten uns hier bei der Diskussion auf lep begrenzen? Erstmal ist der Hintergrund dieses Threat und zweitens betrifft es den allergrößten Teil von uns. 
Ich finde es bedenklich zu sagen die Folgen sind bei LEP schlimm aber bei anderen Akku Formen wäre es noch viel schlimmer 

@sarowe1972 die Menge an Gas die aus einem Akku kommt hat nix mit der Brisanz der Verbrennung dieses Gases zu tun. 
Der eine oder andere unter euch weiß vielleicht was was „ESBID“ ist. Das ist ein Trockenbrennstoff für sehr einfach Campingkocher der auch in nassem Zustand sehr zuverlässig mit hoher Temperatur brennt.

Tatsächlich ist ESBID phlegmatisiertes Hexamethylentetramin (HDMT) was ein sehr brisanter Sprengstoff ist.

Ähnlich ist es mit O/H2 Gas-Gemischen. Das Zeug knallt ordentlich wenn keine Phlegmatisierungsmitte wie CO2 oder „bunte Gasgemische“ beigemischt sind.

@Arg Ich bin Dipl Ing Agrar von meiner Ausbildung her. Chemie ist alles andere als ein Fremdwort für mich auch und gerade Brennbare Gase sind nicht unbekannt.  Aber leider einige Jahre her 😎 

Nichts desto trotz verstehe ich es schon.  Umso überraschter war ich von der Berechnung jenes Kollegen weiter oben. 

1. Desweiteren stellt sich ja dann wieder die Frage, was hat bei Bssti zu der so extremen Explosion geführt 

Veröffentlicht von: @arc

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Außerdem ist der Dampf von LFP Akkus aufgrund des hohen CO2 Anteil der den Luftsauerstoff verdrängt nur schwer entzündbar und es ist noch schwerer eine „Explosion“ herbei zu führen. Das wird bestenfalls eine Verpuffung.

Der Dampf eines LFP Akkus ist nicht übermäßig toxisch, einatmen ist trotzdem keine gute Idee.
um den Dampf eines einzelnen durchgehenden Akkus schnell genug nach draußen zu ventilieren braucht es schon einen ziemlich kräftigen Lüfter.

Guter Punkt, Ich habe einiges bereits dazu geschrieben, wie es zu einer explosionsfähigen Atmosphäre kommen kann. Kann das aber gerne noch einmal genauer erkären:

Es benötigt wie geschrieben ein bestimmtes Verhältnis von H2 und Luft. Damit es zu einer Explosion kommt, müssen mindestens 18% H2 in der Umgebungsluft vorhanden sein (das beschreibt man als "UEG = Untere ExplosionsGrenze", wobei ja CO und CO2 hier noch entgegensteuernd wirken. Zudem gibt es da noch die OEG = Obere Explosionsgrenze (OEG), die liegt bei 77%. Folglich ist ein Gemisch von 18% - 77% H2 in Luft explosiv. Es erscheint daher, unwahrscheinlich, dass so ein Gemisch beim Austreten bzw. auch beim durchmischen mit Sauerstoff entstehen kann. Es gibt aber einen Faktor, den man berücksichtigen muss - ich hole die Daten mal schnell von ChatGPT:

• CO2 (Kohlenstoffdioxid): Die Dichte von CO2 beträgt ungefähr 1,977 kg/m³ unter Normalbedingungen.

• CO (Kohlenmonoxid): Die Dichte von CO beträgt ungefähr 1,25 kg/m³ unter Normalbedingungen.

• Luft: Die Dichte von Luft variiert je nach den enthaltenen Gasen, insbesondere der Wasserdampfgehalt. Bei Normalbedingungen beträgt die Dichte von trockener Luft etwa 1,225 kg/m³.

• H2 (Wasserstoff): Die Dichte von Wasserstoff beträgt ungefähr 0,0899 kg/m³ unter Normalbedingungen.

Das sind die Dichten von CO2, CO, Luft und H2. Also von den Stoffen, die im Wesentlichen in dem Raum vorhanden sind, in denen die Zelle ablässt. Die Mischung dürfte aufgrund der relativ hohen CO und CO2 Anteile  nur schwer explosionsfähig sein. Jetzt kommen aber die unterschiedlichen Dichten ins Spiel. H2 wird nach oben steigen, sich dort anreichern, während CO2 und CO absinken. Daher - es kommt zu einer Entmischung. Und genau ab hier stimmt dann deine Beobachtung nicht mehr. Ich halte es für sehr wahrscheinlich, dass im oberen Bereich des Raumes eine Atmospähre entsteht, die explosionsfähig ist. 

Passt auch gut zu den Beschreibungen von Bernd, der ja wohl selbst noch im Keller war, bevor es explodiert ist. Wenn jetzt ggf. im oberen Bereich kein Rauch war, dann wäre die Entmischung bewiesen und der Rest sehr wahrscheinliche Theorie. 

Vielleicht sollten wir (ein paar aus dem Forum evtl. mit Andreas Schmitz, ???) mal eigene Versuche machen. Wir haben Papers die genau analysieren wie und wann LiFePO4 Akkus ausgasen. Nur wann kommt es zum Brand, Verpuffung oder Explosion?

Was wenn..

wir einen eine LF32 (32Ah, 21€ bei NKON) in einen 2,0 m³ geschlossenen und nicht sehr stabilen Behälter positionieren.
- die Zelle auf 3,50 V aufladen
- 6 Stunden warten
- dann mit 5 A immer weiter laden... bis ??? (BOOM, Rauch, Feuer, Explosion, ???)

Das ganze mit Sensorik (Temperatur, Rauchmelder, CO2-Melder, Gas-Melder...) ausstatten, loggen und auf Video aufzeichnen.
Falls nichts katastrophales passiert, dann einen Zündfunken aus sicherer Entfernung generieren...

Natürlich muss der Versuchsaufbau im Freien und auf einem sicheren Gelände stattfinden.

Evtl. Versuch wiederholen mit 1,5 m³ oder 3,0 m³ Raumvolumen bzw. 10 A oder 30A Ladestrom wiederholen?

Danach haben wir mehr Erkenntnisse und eine bessere Diskussionsgrundlage!

Können ja ein Versuchsgeldkonto einrichten. Mit 100€ ist ein Versuch machbar. Vielleicht finden sich ja ein paar Leute.

Was meint ihr?

Veröffentlicht von: @baxter

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Veröffentlicht von: @sarowe1972

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@Baxter Hier war doch jemand, der hat uns schon vorgerechnet wieviel Liter H2 aus einer Zelle kommen  (500 l ....?) und wieviel m3 Luft  damit in ein Zündfahiges Gemisch verwandelt werden können????

ja hat er, wenn du aber die letzten Beiträge von ARC und mir aufmerksam gelesen hast, wirst du erkannt haben das eben nicht nur H2 aus der Zelle kommt sondern ein buntes Gemisch, u.a auch CO2. 

1. Zenario - Dampf vom Ausgasen der Zellen nach Thermal Runaway enthält ca. 30% H2 (Studien verlinkt) - dazu habe ich ja gerade gepostet, wie es in dem Fall zu einer explosionsfähigen Atmosphäre kommen kann.

2. Zenario - Rekation von Lithium(Ionen) haltigen Bestandteilen des Akkus mit Wasser (das hat Basti ausgeschlossen). Darauf bezieht sich die Berechnung (die geprüft gehört, weil mir die Mengen an Lithum zu gering vorkommen). Aber für möglich halte ich es (nicht hier, aber prinzipiell). Zudem habe ich auch Studien bzw. Berichte verlinkt, wo auf diese Gefahr aufmerksam gemacht wird.