Brandschutz eurer LiFePo4 Projekte

Mein Akkugehäuse habe ich auch aus Metall gebaut. Zudem noch auf Rollen, damit man es hin- und herschieben kann.
Innen ist es mit Gibsplatten ausgekleidet.
Ist ein recht solider Rollkoffer geworden. Habe ich ja auch aus Vierkantrohren zusammengeschweißt, zu einem Gesamtrahmen. Vermutlich dann ich das Ding auch aus dem Fenster werfen und es brechen Pflastersteine, anstelle dass sich der Rahmen verzieht...

Aus Holz würde ich das auch nicht bauen. Nicht zuletzt auch, weil Holz stärker thermisch dämmt, wodurch die Zelltemperatur zwangsläufig höher liegen muss, als in Metallgehäusen.
Die Überlegung war also nicht nue hinsichtlich Brand. Ich halte Holz insgesamt für schlecht geeignet in diesem Bereich.

Wie oft kam es bisher vor, dass LiFePOs gebrannt haben? Wie oft davon waren die LiFePOs die Brandauslöser und wie oft sind sie einfach nur mit verbrannt?

Ich würde darauf wetten, dass Li-Ionen mit LFP Kathode prozentual häufiger brennen als als Li-Ionen mit anderen Kathoden, wenn man den Gesamtmarkt an Akkus betrachtet, also auch den ganzen Kleinkram an Smartphones und Elektronikprodukten.

Die vor 10 Jahren von den damals bekannten Chinesen angeboten LFP Zellen waren sicherheitstechnisch nicht gut.

Meine Quelle ist der Leiter der Forschungsabteilung des seinerzeit größten deutschen Akkumulatorbauers (den hier vermutlich keiner erraten wird und den ich auch nicht namentlich nennen möchte)

Im professionellen Bereich nimmt man idR keine "noname" China-LFP, außer es muss möglichst billig sein.

Bzgl. Sicherheit von Akkusystemen ist die Kathodenchemie vielleicht ein Punkt unter 50-100. Nur Amateure diskutieren "Sicherheit" so.

Das was ihr an LFP Zellen aus China kauft ist schichtweg eine blackbox. Kann gut sein, kann auch scheiße sein. Niemand weiß, wie diese Zellen im Laufe der Jahre altern und wie die Hersteller und Händler mit Ausschuss umgehen oder welche Prüfmethoden die überhaupt haben. Das weiß man als kleiner Privatkäufer bei anderen Zellen natürlich genauso wenig.

Eigenbau von Akkupacks ist ein (hohes) Risiko. Wer das Risiko wegen der Kathodenchemie wegleugnet tut sich keinen Gefallen.

6kg co2 löscher steht auch griffbereit

Wenn der Wechselrichter brennt ist ein CO2 Löscher eine gute Sache.

Einen brennenden Li-Ionen-Akkublock kannst Du damit weder ersticken noch vernünftig kühlen, mit dem Ding im Keller bringst Du Dich beim Löschen nur selber in Lebensgefahr.
Der ABEK "Zivilschutz"-Filter holt Dir das CO genau wie das CO2 nicht(!) aus der Atemluft, das bekommst Du fast zu 100% ab und CO wirst Du bei einem Akkubrand mit brennendem Graphit in einer O-armen Umgebung vermutlich in gewaltigen Massen haben, Du stehst dann also in einem Raum mit massenhaft aus CO und CO2. Das haut Dich schneller um als Du Dir dass scheinbar vorstellen kannst und da hast du auch keine Chance, bei Schwindel oder "Kopfweh" dann noch eben schnell raus.

So einen Löschversuch bei einem größeren Brand ist sehr, sehr gefährlich. Und wenn Du bewusstlos umfällst bist Du dann idR auch ratzfatz tot.

Wenn der Wechselrichter brennt ist ein CO2 Löscher eine gute Sache.

Einen brennenden Li-Ionen-Akkublock kannst Du damit weder ersticken noch vernünftig kühlen, mit dem Ding im Keller bringst Du Dich beim Löschen nur selber in Lebensgefahr.

hab keinen li ionen akku
der technikraum wird mit einem rohrventilator ca 1000m³/h luftvolumen abgesaugt zuluft von außen ist vorhanden

außerdem habe ich löschversuche der feuerwehr gesehen wo das trotz li ion akkus mit co2 sehr wohl funktioniert hat

Ich würde darauf wetten, dass Li-Ionen mit LFP Kathode prozentual häufiger brennen als als Li-Ionen mit anderen Kathoden, wenn man den Gesamtmarkt an Akkus betrachtet, also auch den ganzen Kleinkram an Smartphones und Elektronikprodukten.

Dann beschreibe doch mal was dieser LFP für ein Akku sein soll bzw wofür der Anwendung findet.
Ich beschäftige mich auch schon lange mit dem Thema LiIon aber LFP war da noch nie genannt.

PS

Dann beschreibe doch mal was dieser LFP für ein Akku sein soll bzw wofür der Anwendung findet.
Ich beschäftige mich auch schon lange mit dem Thema LiIon aber LFP war da noch nie genannt.

Ich verstehe Duine Frage(?) nicht.

Ein LFP Akku ist ein Lithium-Ionen Akku, was denn sonst?

In einem LFP Akku ist der Ladunsgträger ein Lithiom Ion (=Name!), das wahlweise in der Anode (idr Graphit) oder in der Kathode eingelagert wird. Die Kathode bei LFP ist eben Eisenphosphat im Gegensatz zu diversen anderen Metalloxiden bei anderen Lithium-Ionen Akkus.

Kein Lithium-Ionen Akku wäre z.B. ein Lithium-Schwefel Akku. Hier kommt metallisches Lithium zum Einsatz, was neben den Löslichkeitsproblemen des Schwefels einer der Gründe dafür ist, warum der Akku bis heute nicht kommerzalisiert wurde, denn metallisches Lithium ist in akkus sehr problematisch wegn der Dendritenbildung.

Eben weil ein typischer LFP akku sehr ähnlich aufgebaut ist wie ein NMC, NCA; LMO, LCO ist das mit der "Nicht-Brennbarkeit" eh Quatsch. Das was im akku brennt ist das Graphit und der Elektrolyt, das ist beim LFP akku genauos da wie bei den anderen typen auch. Der einzige Unterschied ist, dass LFP erst bei höheren Temperaturen Sauerstoff abgibt und insgesmat die Energiedicht geringer ist, was dementsprechend idR auch die Reaktion etwas abmildert.

Auch ein LTO Akku ist übrigens ein Lithium-Ionen Akku, hier ist aber die Anode anders aufgebaut.

Ganz Einfach:
LiFePO4-Akkus brennen nicht ohne Feuer von außen! Die kannst Du erschießen mit einer 358er Magnum, Kurzschließen oder mit einem Beil reinhauen. Es stinkt, qualmt und funkt evtl ein wenig. Das wars.
Anders als bei den erwähnten Rundzellen mit diverser chemischer Zusammensetzung ähnlich den Tütenzellen.
Video:

Video:

PS

LFP ist nicht gleich LFP.
Genau so wie NMC nicht gleich NMC ist.
Hier irgendwas über einen Kamm zu scheren ist also gänzlich unsachlich.

Nur weil es LFP ist, kann man in der Tat nicht direkt auf eine Ungefährlichkeit schließen. Nur weil es NMC ist, kann man nicht automatisch auf eine Gefährlichkeit schließen.

Aber: Tendenziell kann man mit LFP Zellen durchaus sorgenfreier umgehen. Auch ohne ausgefeilte Schutzmaßnahmen wie bei NMC Zellen, bekommt man die eigentlich nicht ohne weiteres zur Explosion samt Brandbildung ect...
Außer man erwischt welche, die dafür anfällig sind.
Jedoch: Zahlreiche Tests diverser Leute mit Chinazellen (ich weiß auch gar nicht, was das mit den "Chinazellen" soll, weil LFP maßgeblich von China vorangetrieben wird und mal so grob 95% aller LFP Zellen von dort stammen) haben keine exothermen Reaktionen aka Brand gezeigt. Zumindest habe ich da bisher noch kein Beispiel für gesehen.

Und da P-O Bindungen stabiler sind als Co-O Bindungen, wie bei NMC, erklärt das auch, warum sie problemlos heißer werden können, ohne vermehrt Sauerstoff freizusetzen. Zudem die Abwesenheit von Cobalt ohnehin von Vorteil ist, aus Gesichtspunkten der "Sicherheit".

Ganz Einfach:
LiFePO4-Akkus brennen nicht ohne Feuer von außen! Die kannst Du erschießen mit einer 358er Magnum, Kurzschließen oder mit einem Beil reinhauen. Es stinkt, qualmt und funkt evtl ein wenig. Das wars.

Ich kann nur verlinken,wwas öffentlich zugänglich ist, aber auch da findet man ja sofort Beispiele:

Ein LFP Akku besteht genaus aus brennbarem Material wie andere Li-Ionen Akkus auch und natürlich bekommt man das zum brennen:

Elektrisch ist es immer mühsam, für Rundzellen mit den Sicherheitsmecahnismen richtig schweirig. Tiefentaldene Zellen laden, bei kalten Temperaturen schnell laden, in Parallverbünden massiv Strom rein blasen kann hilfreich sein, um ein Feuer zu erzeugen.
Wirklich spannend sind aber alterungsvorgänge. So altern z.B. prismatische Zellen anders (ungleichmäßiger) als Rundzellen und grad dendriten udn andere Metallablagereungen sind spannend, genauo die Alterung der Seperatoren.

Ein Li-ionen Akku (inkl LFP) seiht intern nach 3000 Zyklen anders aus als ein neuer.

MfG

Ein LFP Akku besteht genaus aus brennbarem Material wie andere Li-Ionen Akkus auch und natürlich bekommt man das zum brennen:

das video habe ich auch schon mehrfach an die ungläubigen verlinkt die nicht einsehen wollten dass die lfp auch feuer fangen können

ABER das ist kein vergleich zu einem liion nmc akku absolut KEIN vergleich
der nmc ist ein richtg übler brandsatz

und ich habe auch nur dieses eine video gesehen wo ein lfp feuer gefangen hat.
wenn man aufpasst dass die stehend verbaut werden sollte es keine probleme mit dem entzünden des elektrolyt geben.
aber einigen ist das auch egal die legen die zellen hin weils einfach platzsparender ist....

Das Elektrolyt, wo meist Ethanol im Spiel ist, kann halt brennen. Überraschung: Die darum liegende Kunstofffolie auch und man stelle sich vor: Sogar der Karton in dem sie geliefert werden.
Am Ende des Videos sagt er das entschedende: Kipp nen Eimer Wasser drüber und das Feuer ist aus.
Das ist eben der entscheidende Unterschied, warum alle Angst haben vor Lithium-Basierten Batterien. Sie sind normal nicht löschbar. Um eine Löschung zu ermöglichen, müssen sie zunächst herunter gekühlt werden, sonst ist löschen gar nicht möglich.

Das ist eben bei LFP anders. Sieht man auch im Video: Erst als er noch einmal hineinsticht brennt es auf einmal. Er hat da einfach mit einem Funkenflug das austretende Gas entzündet. Die Entzündung ist also kein Resultat thermischen Weglaufens, wie bei NMC Zellen möglich ist.

Um das Video ins lächerliche zu ziehen, könnte man in etwa so argumentieren: Baust deine Akkus in ein Holzgehäuse, hälst nen Flammenwerfer drauf, Holzgehäuse brennt und du sagst: Guck, brennt auch! :crazy:
Wenn man das nun so unspezifisch alles in einen Topf werfen will, dann sind auch Haushaltsbatterien und NiMH Akkus brennbar... will da jetzt ernsthaft wer behaupten, das wäre mit NMC zu vergleichen!? Das ist ja absurd.

das video habe ich auch schon mehrfach an die ungläubigen verlinkt die nicht einsehen wollten dass die lfp auch feuer fangen können

ABER das ist kein vergleich zu einem liion nmc akku absolut KEIN vergleich
der nmc ist ein richtg übler brandsatz

und ich habe auch nur dieses eine video gesehen wo ein lfp feuer gefangen hat.

Ich finde das Video dahingehend spannend, dass der austretende Qualm nicht brennt.

Ich habe Videos gesehen von einer LFP Zelle (damals Winston), die rein durch elektrische zyklische Beanspruchung aufgebläht wurde und schlussendlich in einer massiven Verpuffung als Feuerball endete. Das stammte vom damals größten Batteriehersteller Deutschlands und die hatten halt ein paar hundert davon in den Testanlagen. Die Aussage damals war sinngemäß die, dass er so einen gefährlichen Schrott noch niemals zuvor in der Hand hatte.

Auch die Profis können sich natürlich mal täuschen, siehe z.B. das Boeing Problem mit LCO Zellen, aber mich hat das damals ausreichend abgeschreckt, von sowas die Finger zu lassen.

Und ja, die Reaktion bei NMC oder NCA oder LCO, wenn sie denn brennen, ist idR heftiger, bei selber Zellmasse.

Mein Weg für einen großen stationären Eigenbauakku wäre daher der Weg über kleine Zellen der bewährten Markenhersteller (Neuware) und im Havariefall mit automatischen Löschsystemen versuchen, den Brand idealerweise auf eine Zelle zu begrenzen. Aber das ist halt mühsam.

Bei meinen mobilen Akkus habe ich leider bis heute keine gute und praktikable Lösung, ich bin da also auch nicht besser als die LFP Bauer und versuche es mit dem Prinzip Hoffnung. Zumindest hat man bei den Rundzellen schon jahrelange Erfahrung, wie sich die auch gealtert und gequält verhalten. Bei LFP kenne ich hauptsächlich Erfahrungsberichte aus den e-Mobilen der allerersten Generation wie City El & Co und halt das aus dem ebike Bereich.

MfG

PS: Aus der damaligen Zeit ist von einem anderen Projekt (da war ich aber nicht involviert) sogar was zu einem ungewollten LFP Akkubrand mit zyklierten Zellen von A123 veröffentlicht worden, leider ohne Bilder:

https://docs.google.com/viewer?url=http%3A%2F%2Fwww.mikrocontroller.net%2Fattachment%2F224010%2FLiFePO4_Forschung.pdf

PPS:

Brandverhalten von NMC und LFP Rundzellen im Vergleich: https://kd.nsfc.gov.cn/paperDownload/ZD3201399.pdf

Die "koreanische Sichtweise" (Korea produziert keine LFP Zellen): https://www.koreaherald.com/view.php?ud=20210328000109

Das ist zwar die fasche Chemie, aber von wievielen Akkuschraubern bzw Werkzeugakkus welche abgebrannt sind hast Du schon gehört?
Davon sollten in jedem Haushalt etliche vorhanden sein. Das sind praktisch ausschließlich NMC oder NCA als Hochstromversionen.
Die LiFePO4 sind nochmal etliches Sicherer. Man muss sich halt auch hinsichtlich der Gefahren durch die recht hohen zu erwartenden Strömen im Klaren sein und entsprechende Vorkehrungen treffen. Ich würde bei solchen Packs immer auch eine Sicherung als Kurzschlussschutz in der Mitte des Packs vorsehen. Beispielsweise anstelle eines Verbinders. Dann führt ein versehentlicher Kurzschluss beim Anschließen des BMS nicht zum Fiasko.

Das Boeing Desaster war zum Einen dem geschuldet, dass man der Kapazität wegen LCO verwendet hatte und zum Anderen diese zunächst gewickelt und diese Wickel auch noch vorsichtig gefaltet hat. Bei diesem Falten konnte es wohl zu Fehlstellen innerhalb der Zellen kommen. Ein Versuch war der erhoffte Vorteil wohl Wert....

PS

Hi, kurze Zwischenfrage.

Bräuchte mal ein bisschen Senf
Benötigen die Zellen Frischluft? Einige haben ja geschrieben, dass sie die Kisten auch "geschlossen" bauen. Habe mir das jetzt mal so überlegt.

Die Pressung erreiche ich dadurch, dass ich die innenliegende Platte (inklusive Vierkantrohr) über einem Winkel an der Seitenwand Richtung Zellen schrauben. In dem "Vorraum" findet dann die Technik Platz.
Zwischen dem Multiplex und den Zellen kommt noch 10mm Fermacell (auch oben und unten).

Bitte um eure Meinungen und Anregungen, danke euch.

Die LiFePO4 sind nochmal etliches Sicherer. Man muss sich halt auch hinsichtlich der Gefahren durch die recht hohen zu erwartenden Strömen im Klaren sein und entsprechende Vorkehrungen treffen.

Ich mein schau dir doch die verlinkten Sachen mal an. Ich habe sie kurz überflogen und bekomme Stirnrunzeln.
In der FfE Veröffentlichung wird darüber berichtet, dass eine von 2700 Zellen platzte. Gleichzeitig muss man attestieren, dass das BMS eine Fehlfunktion hatte und zu einer Überladung führte.
Schaut man sich die Daten an, fällt sogar auf, dass da gar kein Einzelzellenbalancing bzw. eine Einzelzellenüberwachung stattfand. In den Diagrammen rangieren die Spannungswerte um die 6-7V. Da sind immer zwei Zellen zusammengefasst worden. Die haben womöglich eine der Zellen so vollgebrummt, dass die die Flügel gestreckt hat. Schlimmer noch: Es ist in den Massdaten gar nicht nachweißbar, weil da nur die Summenspannung von 2 Zellen erfasst wird. Zudem müssen sie auch noch unzureichendes Datenlogging einräumen. Ach weißte... kannst doch nen Ei drauf schlagen. Spätestens hier hab ichs wieder zu gemacht. Zumal das ein Test ist, der vor über 10 Jahren stattfand.

Der andere Link von den Koreanern, also da bekommt man doch auch Fragezeichen.
Zitat:

LFP batteries are not exempt from thermal runaway as they share the same structure as lithium-ion batteries. Anodes and cathodes are located on each side with separators in the middle, and both kinds of batteries are filled with a flammable electrolyte solution.

Sie teilen sich die selbe Struktur, weil da Anode und Kathode getrennt durch einen Seperator sind!? WTF? Das trifft für einen Elkos genau so zu, wie für NiMH Akkus.
Dann wird sich des Buzz-Words thermal runaway bedient, indem man sagt, dass das Elektrolyt ja brennen könnte.
Freunde: Das ist kein thermal runaway. Ein Feuerzeug hat auch kein thermal runaway und explodiert in der Hand, nur weil man sich damit ne Kippe anzündet.

Im weiteren Verlauf darf man dann lesen:

“LFP batteries, as they use liquid electrolytes, always have risks for fires. There used to be a notion that LFP batteries are always safe and do not explode. However, after series of fires reported from EVs powered by LFP batteries, such notion has subsided,” SNE Research analyst Michael Kim said.

Es gibt also eine Serien von Fahrzeugbränden in Verbindung mit LFP. Darf man erfahren wo? Darf man erfahren was für Fahrzeuge? Darf man erfahren ob die Ursache die Batterie oder irgendetwas drumherum war? Nö, fehlanzeige.
Der gesamte Bericht ist so unsachlich, oberflächlich und suggestiv, man könnte fast meinen man sitzt im Geschichtunterricht mit dem Motto: Wladi erklärt Geschichte.
Das ganze endet dann mit:

Major LFP battery manufacturers include China’s CATL, BYD, Guoxuan and EVE Energy. All three of Korea’s major battery firms -- LG Energy Solution, Samsung SDI and SK Innovation -- produce only lithium-ion batteries.

Da wird eiskalr suggeriert: Unsere koreanischen Top-Firmen sollten doch wissen was sie tun! Klar, so ne Top-Firma wie Smasung, die ihre Smartphones vom Markt nehmen muss, weil man Gefahr läuft sich damit die Eier zu grillen. Warum? Weil der LiPo-Akku darin hochgehen kann...

Na, wenn man da nicht spontan überzeugt ist.