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Wasser um Eskalation zu verhindern ?

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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
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Themenstarter  

Wenn man alle Zellen in einer feuersicheren Box verschließt schließt man die Wärme ein.
Mögliche Folge Kettenreaktion und alle Zellen kaputt.

Wenn man aber wie beim Atomkraftwerk zwischen den Zellen Wasser hätte,
könnte man runaway Zellen kühlen und einen Brand verhindern.

0,58 kWh braucht man um 1 kg Wasser zu verdampfen ?
Eine Zelle hat 4V * 3Ah = 12 Wh.
Das heisst fuer 10 Zellen braucht man 120Wh oder vielleicht 200ml Wasser

Bei Powerwalls könnte man das Wasser in Kunststoff einschließen und regelmäßig einmal alle paar Monate Dichtigkeit testen.

Mit einem Feuerzeug kann man ein Yoghurtbecher nicht mehr anzünden, wenn Wasser drin ist.

Feuerwher macht das ja auch so: Auto ins Wasser und 4 Tage warten bis Batterien leer sind.

Ist die Idee verrückt oder Genious ? Weil auch wenn man PowerWall regelmäßig mit Temperatursensor prüft .. wie schnell wird aus einer Zelle eine Runnaway Zelle die ausgast und brennt ?
Oder passiert das nicht so oft ? Ich meines es gibt 7 Mio EBikes in DE und selten Hausbrände.

Beim Fahrrad müsste man weichen Gummi nehmen, und der ist schwerer auf Dichtigkeit zu prüfen ..
Deswegen denke Ich eher an Power Wall.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7741
 

da musst du aber ganz schön viel wasser dazupacken damit das auch den ganzen batterieraum füllt
danach kannst du den gesamten akku entsorgen

ich mache das so das ich von unten einen co2 löscher anschließe der über einen thermokontakt/rauchmelder auslöst so kommt es nicht zu weiterem feuer
die hitze einer zelle sollte nicht ausreichend sein um andere zu entzünden nur das feuer macht die sache kritisch
natürlich brauchst du dafür oben eine entlüftungsöffnung damit der sauerstoff rauskann.

der vorteil ist man kann die defekten zellen und die die thermisch nahe waren dann ausbauen und die anderen weiternutzen

Projekt 80kWh / 26kWp 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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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 42
Themenstarter  

Natürlich würde man Zellen / Wasser mit Yoghurtbecher ähnlichem dünnen Kunststoff trennen. DIe Akkus direkt ins Wasser ist klar Korosion alles kaputt und erst recht gefährlich. CO2 Löscher ist ne coole Idee. Aber dann muss man sich mit Luftströmungen etc auseinandersetzen. Wie gut es funktioniert ist für mich von außen ohne Testläufe schwer abzuschätzen..


   
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(@schmue)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 5 Jahren
Beiträge: 690
 

Wie käme es denn überhaupt zu einem Thermal runaway? die Zelle erwärmt sich so stark das sie anfängt Sauerstoff zu bilden der die Erwärmung/Verbrennung fördert.
Imho gilt es also genau das zu verhindern.
Wie kommt es dazu das sich eine Zelle erwärmt? Hoher IR ist eine Option. Dendriten eine andere.
Durch hohen IR erhöht sich die Stromaufnahme der Zelle bis die hoffentlich vorhandene Zellsicherung auslöst. -> Problem erstmal gelöst
Bei Dendriten haben wir irgendwann einen Kurzschluss in der Zelle. Auch hier sollte die Zellsicherung auslösen und die Zelle entlädt sich selbst.
Hierbei kann dann durchaus noch eine nicht zu unterschätzende Wärmeentwicklung entstehen über die man sich Gedanken machen sollte.
Aktzuelle Forschungen versuchen mit Nanofiltern und Membranen Dendriten zu verhinden. Mal sehen was da kommt.
Die Frage ist, gerade wenn man neue Zellen verwendet, wie groß die Gefahr von Dendriten ist wenn man die Zellen in einer PW betreibt die die Zellen nur wenig belasten.

LG Stefan
12KW Deye 3~ 9*355W, 14*240W, Victron 150/70 9*240W Flachdach Süd und West
PV2: 4*240W Gartenhausfassade Hoymiles 1500
PV3: in Planung Gartenhaus Dach 9*240W & 6*320W weitere 60kwh Akku
Status: ~9,7kwp und 10kwh 18650 19" DIY Powerwall


   
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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 42
Themenstarter  

https://www.hawkins.biz/insights/insight/trial-by-fire-investigating-faults-in-lithium-ion-batteries
-> mechanical failures.
Also Produktionsfehler -> Kurzschluss -> Wärme, noch größerer Kurzschluss -> Eskalation?

Hier im Forum wird Innenwiderstand diskutiert und Wärmeentwicklung beim Laden.

Im Produktionsbetrieb ist es nicht praktikabel alle Zellen auszulöten und den Widerstand zu messen ?

Also wenn man Zellen längere Zeit nutzt bleibt übrig Heaters zu erkennen.

Da Ich keine AHnung von Akkus habe - woher auch ? - stelle Ich mir halt vor was passiert wenn Zelle sich kurzschließt .. und Nachbarzellen entläd - z.B. weil die SIcherungen nicht funtionieren - und dann habe Ich einen Brand ?

Und Wasser würde mir komplett die Angst vor der schnellen selbsteskalierenden Extremsitutation nehmen, wobei Ich keine Ahnung habe wie wahrscheinlich das passiert. So wenig wie passiert müssen die meisten Schutzfunktionen ja gut funktionieren.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7741
 

hier ein test
eine zelle zündet die anderen nicht an wenn ein sicherungsdraht verbaut wurde

Projekt 80kWh / 26kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 42
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Ja, jetzt mach das alles mal in einem Fahrrad-Akku Smile Da geht dann das Warme Gas nicht so einfach soweit weg ?
Und was wenn das noch Feuer fängt weils im Fahrrad-Akku nicht abkühlt ?

Aber das Video ist schonmal interessant, weil es zeigt wie viel Energie in so einer Zelle ist.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7741
 

shit happens würde ich sagen oder nach deinem beispiel dürfte es auch keine e autos geben weil die ja auch feuer fangen könnten
benziner brennen übrigens auch von selbst nahezu täglich ab

da fällt mir der spruch ein
das leben ist gefährlich es endet immer tödlich

ich nehme an du nutzt einen laptop und ein smartphone/powerbank? machst du dir da auch solche gedanken?
schließlich könnte es ja auch jederzeit feuer fangen

außerdem stören vollzitate den lesefluss erheblich!

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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 42
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Ich hatte überlegt gebrauchte EBikes zu verleihen. Und dann wenn man eigene Akkus einbaut ist man nicht mehr nur für sich selbst verantworlich.
Ja Ich nutze Laptop Smartphone etc.


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7741
 

ja gut, sobald du was gewerblich machst kannst du eigenbau vergessen übernimmt ja keine vericherung

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

Ja, jetzt mach das alles mal in einem Fahrrad-Akku Smile Da geht dann das Warme Gas nicht so einfach soweit weg ?
Und was wenn das noch Feuer fängt weils im Fahrrad-Akku nicht abkühlt ?

beim eBike-Akku ist kein Platz für gescheite Sicherheitstechniken, wenn da was brennt - dann brennt es eben. Und ja, die sind somit relativ gefährlich.

Aber wir sprechen hier ja von stationären Speichern, da ist genug Platz für Sicherungsdraht und Trennschichten etc.

Beim eAuto ist es noch einfacher / besser, da bei den meisten Autos die verbauten Akkus packweise voneinander getrennt sind und zudem eine Flüssigkeitskühlung besitzen.

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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(@renne)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 27
 

Prismatische Zellen in ein Wasserbad zu setzen, mag noch gehen. Zylindrische Zellen abzudichten wird schwierig.
Und wenn was undicht wird, gibt es eine Wasserstoffexplosion.

Möglich wäre, die Akkus in Lehm eingebettet in eine dicht verschweißte, rostfreie Stahlwanne zu setzen und diese Stahlwanne in ein Wasserbad zu setzen.
Der Lehm nimmt bei über 23°C Wärme von den Batterien auf und gibt die Wärme bei unter 23°C wieder an die Batterien ab.
Über die Stahlwanne kann übermäßige Hitze an an das Wasser abgegeben werden.


   
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(@marc-weber)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 42
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EIn Messbecher aus der Küche wird ja auch nicht so einfach undicht?
Wasserstoffexplosion wirds von einem Wassertropfen auch nicht gleich geben,
sonst wären alle Fahrradakkus abgedichtet.
Die Zellen sollten nicht im Wasser liegen.
Aber kann man ja so machen, dass das Wasser was an undichten Stellen rausläuft einfach runterläuft ?
Die Idee war nur die Wärmekapazttät von Wasser aufheizen plus verdampfen zu nutzen,
um Kettenreaktionen zu vermeiden.


   
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(@mobilesinmobile)
Autarkiekönig
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 429
 

1) 18650 Zelle ist nicht gleich 18650 Zelle, wäre also vorsichtig was Videos und daraus gezogene Schlüsse betrifft
2) Eine Zelle solte (ist) sehr wohl Wasserdicht sein, sonst würde ja auch das Elektrolyth heraus kommen bzw. im Lauf der Zeit austrocknen.
3) Saubere zellen in Demineralisiertes (Destiliertes) Wasser und du hast kein Kurzschlussproblem (das muss dann aber auch sauber bleiben).
4) Es gibt spezielle Kühlflüssigkeiten da kanst du Elektronik eintauchen (vermutlich sehr Teuer)


   
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(@renne)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 3 Jahren
Beiträge: 27
 

4) Es gibt spezielle Kühlflüssigkeiten da kanst du Elektronik eintauchen (vermutlich sehr Teuer)

Zur Elektro(nik)kühlung werden hitzebeständige, wasserfreie Öle verwendet. Die können z.B. Plastikfolien um die Batterien auflösen.


   
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