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Explosion von Akkupacks, Sicherheit Powerwall

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(@manfred-p)
Heroischer Stromgenerator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 1267
 

Soweit man mich hier im Forum aufgeklärt hat ... geht das Entladen sogar über die Zelle selbst. Soweit in Erinnerung ... über PWM als Kurzschluß der Zelle.
Das die Zellen dann warm werden ... da muss man wohl nachsichtig sein mit den Zellen 😉
Gruß Manfred

1 kWp Ost / 3,7 kWp West / 34 kWh LiFePO4 Inselanlage


   
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(@solder)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 20
Themenstarter  

Ok, das leuchtet mir ein. Ist ja viel billiger zu realisieren. Die Zelle ist selbst der Lastwiderstand.

Ich habe noch eine Frage zu den Sanyos, die gern warm werden. Das passiert ja meist erst kurz vor Erreichen der 4,2V. Nehmt ihr die Zellen noch für die Powerwall, wenn sie nur ganz wenig warm werden? (Beispiel: Akkus erreichen bei meiner Meßmethode üblicherweise ca. 25 Grad beim Laden auf 4,2V, der Sanyo-Akku wurde jedoch 29 Grad warm.) Später wird man diese Akkus ja eher nur noch bis 4V laden und das Problem tritt dann nicht mehr auf. Hat schon jemand Erfahrung, ob die Spannung, ab der das Problem auftritt, mit der Zeit immer niedriger wird, d.h. auch in der Powerwall werden sie sich irgendwann erwärmen?


   
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

Die PWM Methode, doe Manfred beschreibt wird soweit ich weiß nur bei den LiitoKala genutzt, alle anderen arbeiten mit Widerständen.

zu den Sanyo:
Also wegen 5°C Temperaturanstieg würde ich mir mal noch keine Sorgen machen.

Ich sortiere alle Zellen (sind zu 99% Sanyo) aus, die den Ladeschlusspunkt nicht erreichen und ewig auf 4,20V hängen bleiben.
Zu Anfangs habe ich die dann erst noch einen Tag ruhen lassen und es nochmals versucht, wobei die dann in der Regel beim 2. Versuch wieder normal geladen wurden. Aber mittlerweile fliegt bei mir raus, wer es beim ersten Versuch nicht schafft. IdR haben die irgendeinen Hau weg und die Kapazität ist eh unbrauchbar. Gute Zellen wo Kapazität und Innenwiderstand noch in Ordnung sind werden weder heiß noch bleiben sie kurz vor Ladeschluss hängen.

Leitfaden Akkus & PV von A-Z
Projekttagebuch: 10kWh Akku mit 3kWp auf dem Holzunterstand
China-Akku 18650 Test - 508.800mAh in 62 Zellen
Beschaffung der Akkus und deren Kosten // Akkuquellen


   
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(@solder)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 20
Themenstarter  

Zuletzt hatte ich auch fast nur Sanyos, die warm wurden. Am Innenwiderstand kann man das m.E. nicht unbedingt festmachen. Hab' mal gemessen mit YR1030+. Das waren 64mOhm. In der Datenbank habe ich welche, die mit gleichem oder sogar etwas höherem Wert noch i.O. waren.
Leider steigen die Zellen erst kurz vor Schluss aus, so dass ich viel Ladezeit damit verschenke. Die Ladung am XTAR VC8 ist bereits im CV-Modus und der Strom ist schon geringer als eingestellt. Dann geht es los, die Zellen werden warm und der Strom sinkt nicht weiter, bleibt so bei 300mA hängen.
Nun überlege ich, ob ich wegen der Sanyos ein Ladegerät selbst baue mit Einzelschachtüberwachung, wo dann auch nur der betreffende Schacht abgeschaltet wird...
Eine Anwendung für die nun fast vollen Zellen habe ich: Sie dienen einmalig als Energiespeicher um tiefentladene Zellen auf 3V zu bringen. Das funktioniert noch recht lange und gut.


   
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Stefanseiner
(@stefanseiner)
Mitglied Moderator
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 2257
 

Ich muss ehrlich sagen, dass ich den obigen Bericht wenig hilfreich finde, da er überhaupt keine Anhaltspunkte liefert, wie das Ganze nun passiert ist.
Weil von ganz alleine explodiert ein Akku nicht.

da ich aktuell dabei bin, ein paar eBike Akkupacks zu zerlegen ist mir dieser Thread wieder in den Sinn gekommen:

Ein explodierender eBike-Akku, bei dem sich Türblatt und Rolladen verbiegen, das hat mich eh schon stutzig gemacht. Da muss ja eine enorme Druckwelle entstanden sein. Doch wo soll dieser Druck herkommen? Aus den kleinen 18650ern jedenfalls mal nicht.

Aber da kam mir die Idee: das könnte gut sein, dass da ein Bosch Powertube hochgegangen ist

die haben als einiger, mir bekannter eBikeakku einen massiven Aluminium-Korpus und dicke, sehr gut, mehrfach abgedichtete Deckel.

noch dazu bis zu 50 extrem dicht gepackte 3.500er Zellen

Wenn da bei einem Fehler das BMS versagt und sich ein Thermal Runaway austobt dann ist das eine waschechte Rohrbombe gefüllt mit Metallhülsen.
DAS gibt garantiert einen ordentlichen Knall.
Würde auch erklären, wieso Bosch hier so restriktiv vorgeht und das verbaute BMS bei jedem noch so kleinen Fehler der Zellen diese automatisch auf 0V entlädt + sich danach selbst sperrt.

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(@solder)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 20
Themenstarter  

Wie erfolgt denn die Entladung? Immerhin muss die Energie in den Zellen vernichtet werden. Das geht dann ja nur über Lastwiderstände und entsprechende Erwärmung. Je schneller man das haben will, umso wärmer wird es auch. Keine Ahnung, ob das wirkliche eine gute Idee ist. Jedenfalls nicht, wenn es schnell gehen soll. Und langsam bringt doch nichts, wenn ein interner Defekt vorliegt. Da du ja schon einige von den Dingern zerlegt hast: Wie macht Bosch das?


   
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(@latroe)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 36
 

Wie erfolgt denn die Entladung? Immerhin muss die Energie in den Zellen vernichtet werden. Das geht dann ja nur über Lastwiderstände und entsprechende Erwärmung. Je schneller man das haben will, umso wärmer wird es auch. Keine Ahnung, ob das wirkliche eine gute Idee ist. Jedenfalls nicht, wenn es schnell gehen soll. Und langsam bringt doch nichts, wenn ein interner Defekt vorliegt. Da du ja schon einige von den Dingern zerlegt hast: Wie macht Bosch das?

Die Entladung erfolgt dadurch das auf dem BMS ein paar Parallel geschaltet Widerstände auf den Akku geschaltet werden ( diese werden normalerweise zum aktivieren des ladevorgangs verwendet). Dadurch entladen sich die Zellen aber nur sehr langsam über mehrere Wochen.

Das ein Bike Akku tatsächlich "Explodiert" ist sehr sehr selten. Normalerweise Gasen sie höchstens aus.
Brände ect. Kommen eigentlich nur vor wenn Massive Mechanische Beschädigungen passiert sind.

Damit meine ich nicht diese Hobby Youtuber die Zeigen wollen wie gefährlich so eine 18650 Zelle sind und dann mit einem Hammer auf die Zelle klopfen!!!

Wenn man den Ebike Akku mehrmals fallen lässt oder in die Ecke schmeißt, ist man selber Schuld wenn er defekt ist.

Die Powertube Akkus sind tatsächlich sehr kompakt und dicht gebaut, das eine entgasung der Zellen zu massiv höherem Druck im Gehäuse führen kann.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7660
 

also wie mir scheint ist so eine powerwall ziemlich sicher
schaut euch das mal an mit ner schraube durchgebohrt und die benachbarten zellen sind nicht hochgegangen

Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh am Stromzähler.


   
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(@solder)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 20
Themenstarter  

Der Test ist beeindruckend. Ich mache mir aber mehr Sorgen um schleichend defekte Zellen. Insbesondere der Überhitzung wie bei Sanyo-Zellen (es könnten aber auch andere Zellen betroffen werden). In die Powerwall sollen ja auch die Sanyo-Zellen, die den Test überstanden haben. Gerade konnte ich mal wieder 4 Stück problemlos voll laden. Aber wird das immer so bleiben? Jetzt sind sie noch einzeln, wie verhält sich so eine Zelle parallel mit vielen anderen? Selbst wenn die Ladung bei Überhitzung unterbricht, wird Strom von den anderen Zellen weiter fließen und sie weiter aufheizen? Ich werde das mal testen. Was mir schon aufgefallen ist (am Labornetzteil): Wenn die Zelle erst warm wird, dann steigt der Strom in die Zelle im folgenden sogar wieder. Das war schon ab 4,1V feststellbar.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7660
 

wenn der strom gering ist und die als wiederstand bzw verbraucher fungiert dann verheizt die minimal energie aus dem akku siest du dann wenn ein block spannung verliert

dann nimmst du den block raus und schaust mit ner wärmebildkamera drauf dann siet man die defekte zelle

du zwickst einfach den sichrungsdraht dieser zelle durch und gut ist, evtl kanst du sie noch austauschen

sollte die zelle einen internen kurzen haben trennt der sicherungsdraht und es pasiert weiter nichts
sollte die zelle wie im video abfackeln gibt es keine kettenreaktion du solltest dann die umliegenden zellem mitwechseln

trotzdem würde ich den akku in ein brandsicheres gehäuse packen, sicher ist sicher

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(@solder)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 20
Themenstarter  

Da ich es leid war, immer nur zu fühlen, wie einzelne Zellen warm wurden ohne genaue Details zu erkennen, habe ich vor Weihnachten begonnen, mir selbst kleine CC-CV-Lader zu bauen. Diese werden mit ESP8266 (alias WemosD1-Klon) überwacht bzw. gesteuert und die Spannungs- und Strommessung mache ich mit INA219. Das Ganze auf dem Server gespeichert. Nun habe ich schon einige interessante Ladekurven gesammelt und sehe auch thermische Probleme oder Merkwürdigkeiten, die durch reines Fühlen gar nicht oder kaum erkennbar wären. Hier 3 LG Akkus vom Typ LGABD11865, die nicht ok sind:

Die Ladung im Lader 3 wird nie beendet, da immer ein Reststrom fließt, der über den 50mA liegt, die ich für "voll" definiert habe. Interessant ist aber Lader 2: Lange nach Ladeschluss steigt die Temperatur plötzlich an und der Akku entlädt sich selbst. Wäre ich nicht auf Arbeit gewesen, hätte ich das so gar nicht mitbekommen, da die Zelle längst entnommen wäre. Erst viel später wäre der Spannungsverlust aufgefallen. Von der reinen Ladekurve bis zum Abschalten und auch noch eine Weile danach, sieht diese Zelle eigentlich ganz normal aus.
Lader 1 hat die Ladung noch zu Ende gebracht, obwohl zwischenzeitlich der Strom wieder angestiegen ist. Inzwischen ist der Akku aber auch schon wieder zu stark entladen.


   
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