Isolierung zwischen den Zellen

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Ich habe eine Gummimatte aus SBR mit 1mm Stärke (siehe unten angegeben) genommen weil beim Verpressen der Gummi wie eine Feder wirkt und über 80 Grad gibt es ohnedies Probleme und Alarme schon ab 40 Grad mit Abschaltung

NR/SBR Industriequalität - Temperaturbeständig von -20°C bis +80°C - Härte: 70 (+/- 5 Shore A) - Reißfest und belastungsstark

@uzi10 wenn eine Zelle tatsächlich durch geht (passiert nur bei 100% SOC oder mehr) dann erreicht das Gehäuse bis zu 600Grad C.

dann sind alle themoplastischem Materialien sowieso schon erledigt.

in erster Linie sollen die Zwischenlagen einen Kurzschluss vermeiden.

Das ist so nicht ganz richtig: es gibt Berichte, wonach es auch ohne Überspannung oder äußere Einwirkung zu internen Kurzschlüssen gekommen ist.
Kommt zwar wohl extrem selten vor, aber kann passieren.

Btw. manche Glasfasertextilien halten 600°C gut aus - ich fühle mich dann mit Glasfasermatten recht sicher - auch wenn sie vielleicht nur 500°C "formstabil" aushalten. Das verkohlte Papier dürfte ja auch noch etwas isolieren {green}:wink:

@odan wenn das Batteriegehäuse schon bei 600 Grad ist musst du dir um einen eventuellen Kurzschluss kaum noch Gedanken machen ?

das größere Problem ist der Domino-Effekt durch aufheizen der benachbarten Zellen. (Durch direkten Kontakt und genauso kritisch : die starren Bus-Bars)

@arc mich würde mal interessieren, welche Energie da noch frei wird. Wenn "nur" die elektrochemische Energie der vollgeladenen Zelle in kurzer Zeit frei wird, würde die Energie kaum reichen, um auf die Temperatur von 600°C zu kommen - zumindest wenn man noch davon ausgeht, dass durch den Rauch auch noch 50% der Energie entweichen. Also müsste es weitere chemische exotherme Reaktionen geben - wie viel Energie wird dadurch zusätzlich frei? Gibt es da eine verlässliche Info/Quelle?

Wen ein LFP Akku durchgeht wird natürlich mehr als nur die gespeicherte Energie frei. Das Lithium selbst brennt dabei nicht da der Sauerstoff fehlt. Es geben aber einige chemische Verbindungen beim Zerfall ihre chemisch gebundene Energie exotherm ab.

Interessanter Weise führt eine Verpressung des Akkus mit genau der in den Spezifikationen angegebenen Kraft dazu das der verdampfte Elektrolyt beim Bersten des Ventils mit eine Geschwindigkeit ausströmt die zu einer adiabatischen Abkühlung führt und der thermal runaway unterbricht. Dabei pfeift ca 1kg Elektrolyt heraus.
der selbe Versuch mit 30% mehr Verpressung und ganz ohne Verpressung hat nicht zu einem Abbruch der Reaktion geführt.

Ich lade morgen mal das paper dazu hoch.

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Geliefert:

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Zum Verpressen und allen möglichen anderen Themen rund im Li Akkus gibt es seit gestern ein relativ informatives neues YT Video.

Wurde hier im Forum an anderer Stelle auch schon geteilt. Ich stell den Link trotzdem mal hier rein, falls das an jemandem vorbei gegangen ist:

Frage mich auch, was die Hitzebeständigkeit bei der Isolierung zu tun hat, wenn die Zellen >70° werden, gibt es andere Probleme als die Hitzebeständigkeit der Isolierung.

Tischunterlagen in 4 Teile geschnitten tun auch ihren Dienst, isolieren. Wobei die Wahrscheinlichkeit das die durchscheuern <5% ist, gut, die gilt es zu eliminieren, besser drauf achten das keine spitzen Teilchen auf der Fläche sind, die dann die Isolierung durchdringen.

Deinen Ansatz kann ich nicht ganz nachvollziehen. Aus meiner Sicht hat die zusätzliche Isolierung, für mich persönlich, zwei Hintergründe:

  1. Die elektrische Isolierung der Zellen zu ihren Nachbarn soll verbessert werden --> Wenn du z.B. eine 1mm dicke Platte zwischen die Zellen steckst, dann entsteht damit ja auch ein 1mm Luftspalt der elektr. isolierend wirkt. Von daher sind m.E. die Eck- oder Randbereiche ausreichend geschützt.

  2. Die Isolierung sollte thermisch ein Durchgehen aushalten damit kein Dominoeffekt auftritt --> Daher habe ich längs zwischen den 8er Blöcken eine Gipsfaserplatte in 10mm und zwischen den Zellen Temasil 1mm.

Am Ende wäre zumindest eines meiner persönlichen Ziele sicher auch mit sauber verklebtem Panzertape erreicht.

wirst du schon sehen wenn es soweit kommen sollte

wenn ich den platz hätte würde ich zwischen jede zelle ne 10mm gipsfaserplatte setzen.

warum? weil ich lieber nur eine defekte zelle hätte statt zwei oder mehr

Jetzt hast du mich auf eine Idee gebracht, habe noch Platz in meinem Akkugehäuse (Rittal Schaltschrank) und noch Gipsfaserplatten Verschnitt vom Umbau übrig. Busbars wollte ich sowieso diy und flexibel machen, da kommt es auf den cm mehr nicht an.

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Ich weiß nicht, ob Gipsplatten zwischen den Zellen so gut sind. Gips kriecht unter Druck und reagiert auf Feuchtigkeit mit Druckverlust. Damit wird man die Vorspannung auf die Akkus dauerhaft nicht halten können.

Das Elektrolyt ist doch eine wässrige Lösung oder?

Ich habe hier noch eine 1m² Platte 2 mm dick aus (vermutlich) PET rumliegen. Das Ding ist sehr rubust und verschleißfest. Spricht etwas dagegen, das als Isolation einzusetzen?

Ich weiß jetzt nicht ob mit "wässriger Lösung" die Viskosität oder die Inhaltsstoffe gemeint sind. Aber Wasser ist in dem organischen und brennbaren Elektrolyt nicht enthalten. Wasser würde in Kombination mit der Zellchemie zu Flusssäurebildung führen. Falls es jemanden interessiert, ich finde das Video hier mit einem "Insider" recht interessant und Informativ: https://www.youtube.com/watch?v=2I-QdZFQqP8

Übrigens, ich hab zuletzt für das Temasil zur Isolierung von 16Stck. 105Ah Zellen um die 17€ inkl. Versand gezahlt. Die Tafeln haben ich von der Größe her so gewählt, dass ich immer drei bzw. vier Isolierplatten aus einer Tafel schneiden konnte. Als 1mm Ausführung lässt sich das Temasil recht gut mit einer Schere von Hand schneiden. Sicher ginge es schneller wenn man es mit Stahllineal und Cutter schnedien würde, dazu fehlte mir allerdings die richtige Unterlage.

Meine Temasilquelle

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Bist du der meinung eine 1mm Platte die nie nicht nimmer brennt oder schmilzt, tut etwas zur Sache, wenn die Zelle >500°C ist? ist die Zelle daneben womöglich bei 499°C und? Selbst die 10mm Gipsfaserplatte würde nur unter 300°C etwas bewirken, da wäre die die thermische Isolation etwas höher.

Alles was hilft, außerhalb bewohnter Gebäude betreiben...

@linuxdep

ich gehe davon aus dass eine 10mm gipsfaserplatte deutlich besser die wärme fernhält als eine 1mm temasilfolie, ich habe aber den platz dafür nicht.

du kannst doch hergehen und eine gipsfserplatte einseitig beflammen dann siest du was da auf der anderen seite noch an wärme ankommt.

da gab es mal nen brandtest von holzständer hauskonstruktionen.

@linuxdep man kann auch Flöhe und Läuse gleichzeitig haben.

wenn du eine niedrig schmerzende zwischenlage hast, die wird aufgrund von Überhitzung weich und kann den Kurzschluss zwischen Gehäusen nicht mehr verhindern treibst du die Überhitzung erst noch richtig an.

selbst trockenes Holz ist als zwischenlage besser als ein Kunststoff mit niedriger Glassübergangstemperatur.

RTFP https://www.akkudoktor.net/forum/anleitungen-tutorials/lifepo4-alles-und-noch-viel-mehr-ueber-lithium-akkus/#post-112133

Hast Du da eine Quelle, ich finde eine Durckfestigkeit von >4,7N/mm² , das ist ca. das 12fache der tatsächlich durch die Verspannung wirkenden Flächenlast. Da hätte ich jetzt kein Problem erwartet.