mikrocontroller.net

Forum: Offtopic "Sprengkraft" Lithium-Ion Polymer (LiPo)


Autor: Charger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hallo!

Wie es allgemein bekannt ist, sind LiPo's recht feuer- und 
explosionsfreudig.

In auf einer feuerfesten Unterlagen zu laden, wie es vorgeschrieben ist, 
reicht nicht unbedingt aus, wenn man sich entsprechende Vidios auf 
youtube anschaut. Es gibt da so ein "LiPoSack" der die explosion eines 
explodierenden LiPos aushält. Das Ding kostet aber über 20€.

Ich habe hier ein Metallgehäuse (aus Alu) mit zuschraubbaren Deckel.

Reicht der als Schutz aus, oder muss ich damit rechnen, dass das Ding 
berstet, wenn der LiPo explodiert?
Dieser feuerfeste LiPoSack ist ja flexibel und leicht geöffnet, dass der 
druck entweicehn kann.

Wie seht ihr das. Würdert ihr ein LiPo in einem Alugehäuse in eurem 
Zimmer laden?

Gruß
Charger

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da LiPo Akkus nur eine Kunstoff/Alufolie als Gehäuse haben, ist die 
Sprengkraft an sich recht gering, denn die Folie reißt bei Überdruck 
einfach an der Naht auf. Ein festes Gehäuse ist da eher Kontraproduktiv, 
den dieses kann die Explosion verstärken.
Das größere Problem sind die dabei entstehenden, brennbaren Gase 
(Wasserstoff?) Da bei einem Versagen des LiPo Akkus ein Kurzschluss 
entsteht, entzünden sich diese und es entsteht eine große Stichflamme.
Man muss halt verhindern, dass diese Flamme irgendwas in der Umgebung 
entzünden kann.

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
pack noch ein bisschen kleinschrott (schrauben, drahtstücke, nägel, 
reißzwecken) rein, damit es stabiler wird.

Autor: Reinhard S. (rezz)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Charger schrieb:
> Hallo!
>
> Wie es allgemein bekannt ist, sind LiPo's recht feuer- und
> explosionsfreudig.

Ich dachte bisher die Li-Io´s wären das? Und LiPo´s gerade nicht?

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Vlad Tepesch schrieb:

> pack noch ein bisschen kleinschrott (schrauben, drahtstücke, nägel,
> reißzwecken) rein, damit es stabiler wird.

He, gleich kommt Rolli und verhaftet dich!  Veröffentlichung von
Bombenbauanleitungen im Internet!  ;-)

Autor: Charger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ohoh, klingt echt nach ner R o h r b o m b e.
(Findet ein Antiterrorbot den Beitrag auch, wenn man das so schreibt?)
Aber da ist die Detonationsgeschwindigkeit doch zu gering, dass das 
wirklich gefahrlich werden würde.
in der Hand möchte ich einen explodierenden LiPo trotzdem nicht halten. 
;)

Scherz bei Seite.
Statt dem ganzen Metallzeug habe ich eher an eine dünne Plastiktüte (von 
der Gemüseabteilung des Supermarktes deines Vertrauens) befüllt mit Sand 
gedacht....

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Reinhard S. schrieb:
> Charger schrieb:
>> Hallo!
>>
>> Wie es allgemein bekannt ist, sind LiPo's recht feuer- und
>> explosionsfreudig.
>
> Ich dachte bisher die Li-Io´s wären das? Und LiPo´s gerade nicht?

Eher andersherum! Modellbauer lagern ihre LiPos oft in Tontöpfen :D

Autor: Charger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Li-Ion brennen auch gut. Aber das kommt sehr selten vor und meistens lag 
es dann an Produktionsfehlern oder falsche Behandlung.

LiPo's können richtig explodieren und das selbst bis zu drei Stunden 
nach dem Ladevorgang (vom Ladegerät entfernt). Zumindest habe ich das 
mal gelesen....

Autor: Benedikt K. (benedikt) (Moderator)
Datum:
Angehängte Dateien:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Charger schrieb:

> LiPo's können richtig explodieren und das selbst bis zu drei Stunden
> nach dem Ladevorgang (vom Ladegerät entfernt). Zumindest habe ich das
> mal gelesen....

Kann ich bestätigen.
Ich habe das mal mit einem defekten Akku aus einem PDA ausprobiert: 
Elektronik entfernt und das Netzteil auf 2A Strombegrenzung eingestellt, 
Spannung auf max (40V). Nach etwa 15 Minuten war der Akku richtig dick, 
ist aufgeplatzt, und hat geraucht. Die Stromaufnahme ist auf 0 
abgefallen.
Ich war schon enttäuscht am Abbauen, habe gerade das Netzteil 
weggeschafft, da sehe ich hinter mir plötzlich eine Stichflamme.

Ich rate von solche Versuchen ab! Die riesige Stichflamme von etwa einem 
halben Meter Länge hat mich ziemlich überrascht, der Akku ging ab wie 
eine Rakete (etwa 3m bis er an eine Wand geflogen ist).

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Ist aber halt auch eine reichliche Tortur.  Trotzdem dürfte die
Explosion eines LiIon dem doch kaum nachstehen, oder?  Die Chemie
ist im Großen und Ganzen dasselbe, und es kommt noch eine feste
Hülle hinzu.

Autor: Michael_ (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Da wollen die ja Elektroautos mit solchen Batterien bauen. Die sind so 
groß wie ein Reisekoffer. Welche Wirkung wird da wohl im Falle eines 
Fehlers oder eines Unfalles zutage treten?

Autor: Condi (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja, einen geostationären Orbit wird das Auto nicht erreichen können.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Michael_ schrieb:
> Da wollen die ja Elektroautos mit solchen Batterien bauen. Die sind so
> groß wie ein Reisekoffer. Welche Wirkung wird da wohl im Falle eines
> Fehlers oder eines Unfalles zutage treten?

Wie viel Energie stecken doch gleich in 50 l flüssiger leichter
Kohlenwasserstoffe drin?

Das erste Motorrad hieß ,,Petroleum-Reitwagen''.  Nein, das liegt nicht
daran, dass man damals Benzin und Petroleum nicht auseinander halten
konnte: man hat nicht an die große Glocke hängen wollen, dass das mit
Benzin gefahren wird -- weil Benzin als viel zu gefährlich galt.

Wenn du eine Masse bewegen willst, brauchst du halt Energie.  Wenn
diese gespeichert ist, ist sie notwendigerweise konzentriert.  Wenn
diese konzentrierte Energie eine Chance bekommt, in kurzer Zeit frei
zu werden, ist die Form der Speicherung dann nahezu egal, es wird immer
ein Desaster werden.

Modellbauer sind auch nicht gerade für sonderlich pflegliche Akku-
Behandlung berühmt...  Bei denen zählt es oft genug viel mehr, dass
man möglichst schnell möglichst viel da reinpumpen kann.  Was ein
NiCd- oder NiMH-Akku noch stillschweigend geduldet oder mit leichten
Kapazitätseinbußen verdaut hat, geht halt bei LiIon/LiPoly so nicht
mehr.  Dort muss man sich deutlich mehr an Ladevorschriften halten.
Wenn man das aber tut, sind die Dinger auch nicht wirklich kritischer
als alle anderen Akkus -- Millionen von Digiknips- oder Mobilofon-
Benutzer beweisen das tagtäglich.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@Jörg: Stimmt aber auch nicht so ganz. LiFePo Akkus lassen sich immerhin 
mit 4C laden.

Autor: Phil J. (sunflower_seed)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
...mit den Akkus sind die in den Gepäckrichtlinien für Flugezuge auch 
vorsichtig geworden.

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Simon K. schrieb:
> @Jörg: Stimmt aber auch nicht so ganz. LiFePo Akkus lassen sich immerhin
> mit 4C laden.

Ja, die meisten neueren LiPo lassen sich auch mit 2C laden, das
finde ich schon mal nicht schlecht (wenn man so an eine 0,2C-
Standarladung bei klassischen NiCd zurück denkt).  Die
Modellfritzen hätten aber offenbar am liebsten gern 10C...

Autor: Charger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Naja, vermutlich denken die:
"Wo 10C drauf steht müssen 10C wohl nicht nur rauskommen, sondern auch 
10C reingehen" ;)

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Nur paar Anmerkungen:
Lithium Ioneakkus sind das alles. Lithium Polymer Akkus sind solche, bei 
denen das sonst mehr oder weniger flüssige Elektrolyt in eine 
Polymermatrix eingebettet ist - das senkt leider etwas die Ionische 
Leitfähigkeit..
Damit die Dinger dann trotzdem rocken sind die Kathoden(+ Pol beim 
Entladen) häufig aus LiNiO2 - das ist relativ gefährlich, denn es 
entsteht ab einer bestimmten Temmperatur eine sehr stark exotherme 
Reaktion.
Alle anderen Materialien liegen bei der Wärmeentwicklung darunter. Das 
genannte LiFePO4 um Größenordnungen...da brennt dann nix mehr
Explodieren kann eine Batterie nur wenn sich Gase bilden, also bei 
Überladung und der daraus resultierenden Zersetzung des Lösungsmittels 
im Elektrolyten.

Autor: Fühsigger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Um mal wieder auf den "Kern des Problems" zurückzukommen, hier mal 
folgende Abschätzung:
Im Akku gespeicherte Energie: W=1/2*C*U^2 und C=Q/U
                           -> W=1/2*Q/U*U^2=1/2*Q*U
Q ist die im Akku gespeicherte Ladung in Ampere-Sekunden und U ist die 
Spannung, auf die der Akku aufgeladen ist.
Die gespeicherte Energie kann als "Maß" für die "Sprengkraft" betrachtet 
werden.

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Es wird behauptet hier das Modellbauer nicht sorgsam mit Akkus umgehen.
Das möchte ich so nicht stehen lassen, weil typische Modelle sehr
teuer sind.....
üblicherweise sind Modllbauer so wie es aussieht technisch gebildeter
als mancher hier.

Der Modellbauer will leichte und im Prozedere unempfindliche Akkus
der schnell wieder nachladbar ist ....  Insoweit nicht großartig 
entfernt
von dem ,was der typische dumme Autokäufer will ;-)

Bitte hier mal lesen

http://www.rc-network.de/forum/showthread.php?t=45...

Es geht also nicht darum ,wie bei den typischen Liposacktests, dem
Akku mit 10C oder NiCD Modus "zu plätten"  - solche Brandvorgänge
treten auch bei 1C -1,5C Ladungen oder gar gar keinen Ladevorgängen
auf:

Diese Akkus neigen zur unvermittelten Selbstzündung , meist passiert
das beim Laden , aber schon das reine rumliegen ist potentiell
gefährlich .  Das sind tickende Zeitbomben .

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gast schrieb:
> Das sind tickende Zeitbomben .

Dann müsste bei der Menge an Notebooks, Mobiltelefonen, digitalen
Kameras, PDAs und was nicht alles mittlerweile damit ausgerüstet
wird ja alle nasenlang so ein Teil ,,hoch gehen''.  Machen sie
aber nicht.

Seltsam, dass sie bei den Modellbauern den Ruf einer tickenden
Zeitbombe haben, während sie der Rest der Welt ganz normal zu
benutzen scheint...

Autor: // (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
> Machen sie aber nicht.


Ist aber schon mal im promille Bereich vorgekommen und komplette Serien 
von Sony Akkus wurden zurückgerufen.

Aber "explodiert" sind die paar Stück wohl auch nicht - haben aber Feuer 
gefangen oder sind zumindest knallheiss geworden.

Autor: Paul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der Profi lädt seinen Lipo im Blumentopf!

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo

das Problem bei Notobooks ist ,daß dies nicht unbedingt LiPo Akkus
sein müssen .. Im weiteren hat man bei solch eingebauten Akkus
keinen Blick drauf wie die Aussehen.  Oder anders formuliert ,der
typische Anwender weis nur ,der ist leichter als NiCd ... Wenns
hoch kommt weis er ,der neue entlädt sich net selbst..

Der besagte Blumentopf isses auch net - wenn schon dann sollte
der umgestülpt sein ,sprich "luftdicht" abschließen , idealerweise
noch mit Inertgas Fluten ;-)

Autor: Paul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Der besagte Blumentopf isses auch net - wenn schon dann sollte
>der umgestülpt sein ,sprich "luftdicht" abschließen , idealerweise
>noch mit Inertgas Fluten ;-)

Wird schwer fallen, bei dem Loch im Boden des Blumentopfs. ;-) Der Trick 
mit dem Blumentopf wird schon seit Jahren im Modellsport angewandt. Ist 
das billigste mit der höchsten Effektivität. Modellbau-Lipos sind auch 
etwas gefährdeter aufgrund der hohen Stromentnahme und Schnelladung.

Autor: Simon K. (simon) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert

Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Gast schrieb:

> das Problem bei Notobooks ist ,daß dies nicht unbedingt LiPo Akkus
> sein müssen ..

Eher LiIon, aber das dafür schon seit etwa 1996 (damals habe ich das
erste mit diesen Akkus gesehen).

LiPo dafür in tragbarer Elektronik.  Siehste daran, was sich mittler-
weile so alles bei den Verramschern wie Pollin anfindet: da sind
welche vom Palm Pilot dabei und von diversen Kameras.

Autor: gastX (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Autor: Jörg Wunsch (dl8dtl) (Moderator) Benutzerseite
>Datum: 27.08.2009 12:53

>Gast schrieb:
>> Das sind tickende Zeitbomben .

>Dann müsste bei der Menge an Notebooks, Mobiltelefonen, digitalen
>Kameras, PDAs und was nicht alles mittlerweile damit ausgerüstet
>wird ja alle nasenlang so ein Teil ,,hoch gehen''.  Machen sie
>aber nicht.

>Seltsam, dass sie bei den Modellbauern den Ruf einer tickenden
>Zeitbombe haben, während sie der Rest der Welt ganz normal zu
>benutzen scheint...

Es gibt da wesentliche Unterschiede.

Auch die kleinsten LiIon-Akkus in den Notebooks, Mobiltelefonen, usw. 
haben aufwändige Schutzschaltungen "inside". Die Modellbau-LiPOs haben 
nix drin oder dran.

Autor: Paul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
>Auch die kleinsten LiIon-Akkus in den Notebooks, Mobiltelefonen, usw.
>haben aufwändige Schutzschaltungen "inside". Die Modellbau-LiPOs haben
>nix drin oder dran.

Zum Laden des Modellbaulipos nimmt man sog. Equalizer oder Lipolizer. 
Sie wachen vor Überladung und sorgen dafür, daß jede Zelle gleich 
geladen wird.
Bei der Nutzung benötigt man spezielle Fahr- oder Flugregler für Lipos, 
die einen Tiefentladeschutz haben. Das Problem beim Modellbau sind die 
extrem hohen Lade-/Entladeströme (12-30C sind keine Seltenheit). 
Außerdem die mech. Beanspruchung (Stauchen/Quetschen durch Crash, 
Abstürze).

Autor: Vlad Tepesch (vlad_tepesch)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
was soll die sache mt dem Blumentopf?
kann das mal einer erklären?

Autor: Paul (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Der brennt nicht. Der Lipo kann wie Magnesium im Chemieunterricht in der 
Keramikschale abbrennen. Kurzschlüsse wie ein Blecheimer kann er auch 
nicht verursachen.

Autor: // (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Die Modellbauer schaffen sogar LiFePo und NiMH Zellen zum explodieren zu 
bringen
http://www.rc-heli.de/board/showthread.php?t=75510

;-P

Autor: the boogieman (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
In den meisten Reporten über explodierte LiPos/LiIons wurden die Teile 
manuell gezündet oder falsch gelagert. Beliebt ist massive Überspannung 
von außen. Viele Berichte sind echte Ammenmärchen.

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@boogieman.

Natürlich werden für solche Lipobeuteltests diese Lipos massiv
fehlbehandelt - dei können ja nicht warten bis so ein Ding
sich entschließt sua sponte in Rauch aufzugehen

Diese berichte sind KEINE Ammenmärchen - ich kenne btw denjenigen
 - das sind keine Fehlbehandlungen oder mechanisch vorgeschädigten
Akkus

http://www.spiegel.de/netzwelt/gadgets/0,1518,645556,00.html


Der Blumentopf verhindert das Durchbrennen einer Tischplatte etc
nur muß der schon übergestülpt werden .  Noch besser ist ein
Sandsäckchen im Tiefkühlbeutel drüber , welches den Sand überstreut...

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
LiFePO4...
Po (Polonium) ist da keins drin...
Platzen ist in der Regel die Folge von Fehlbehandlung des 
Akkus(Überspannung), in sehr seltenen Fällen ist das ein 
Fertigungsproblem

Um in Reihe geschaltete Zellen alle auf dem selben Spannungsniveau zu 
halten werden Balancer eingesetzt: die Zelle mit zu hoher Spannung wird 
dann kurz über einen Widerstand entladen.
Tiefentladen führt bei Lithium Akkus zu Korrosion und teilweisem lösen 
des negativen Polableiters. Nach einmal Tiefentladen darf man die nicht 
mehr aufladen da sich sonst Dendriten bilden, die zu einem Kurzschluss 
führen können.

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
hallo

zwei Dinge

- ich bin der Gast von 12.19

- leichte Verständniskorrektur  Mit  "ich kenne den " ist diese
  Sache mit dem spontanen Lipoabbrand

Der SPON Hinweis deswegen ,weil heute zufällig gesehen und sowas
aufzeigt ,daß man nicht den User per se als Verursacher sehen sollte.
Diese Abbrände sind zwar Gott sei Dank selten ,aber immer sehr
unschön bzgl "Kollateralschäden"

Frage an den Gast von 15.19

Die Sache mit dem Tiefentladen .. und möglicher Dendritenbildung
ist sowas irgendwie Aufspürbar ,denn die Grenze der Tiefentladung
ist so pauschal nicht festlegbar ( Lastabhängige Volt ) und vorallem
selbt wenn er zu tiefentladen wäre zeigt der Akku ( LiPo )das
nicht unbedingt durch Blähung an .

Selbt dieser Blähprozeß ist eigentlich ( zumindest mir ) unklar und
ich kenne welche die sind ncoh mit kreisrund geblähten rumgeflogen ...

Autor: Gast (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
@ Gast 16:54
Die Dendritenbildung ist nicht von aussen direkt erkennbar.
Die Grenze der Tiefentladung ist fließend, da hast du Recht. Die Sache 
ist nicht entgültig geklärt und es tritt nach diversen Untersuchungen 
nur an Korngrenzen und bei niedrigen Potentialen auf. Elektrochemisch 
ist das Kupfer immer das edlere Material im Vergleich zur Graphit Anode. 
Es treten also noch andere Effekte auf, die Gegenstand bei 
Untersuchungen sind.

Beim nächsten Laden scheidet sich aber dann das gelöste Kupfer an der 
Anodenopberfläche ab und es entstehen die Dendriten. Diese können durch 
den Separator wachsen und zu einem Kurzschluss führen. -Sowas kann man 
in einer post mortem Analyse sehen...falls der Akku nicht abgeraucht 
ist.

Zum Blähen: das passiert, wenn das Potential zu hoch(beim Laden) ist - 
dann zersetzt sich das Lösungsmittel im Elektrolyten und der Akku kann 
ausgasen (theoretisch zersetzt es sich auch bei extrem niedrigen 
Potentialen aber der fall ist nicht relevant)

Das blähen hat also nichts mit Tiefentladen(Dendriten) zu tun sondern 
mit eher forschem Laden. Auch wenn die Spannung unter dem entsprechenden 
Grenzwert bleibt, kann es in der Batterie lokal zu Überspannungen 
kommen, die dann zur Zersetzung des Lösungsmittels führen. Diese 
internen Überspannungen hängen mit dem (Lade-)Strom zusammen.

Also:
Zu hohe Spannung: zersetzen des Elektrolytlösungsmittels
Zu niedrige Spannung: Gefahr der Dendritenbildung

Autor: Charger (Gast)
Datum:

Bewertung
0 lesenswert
nicht lesenswert
Hier lernt man ja richtig was ... ;)

Bitte melde dich an um einen Beitrag zu schreiben. Anmeldung ist kostenlos und dauert nur eine Minute.
Bestehender Account
Schon ein Account bei Google/GoogleMail, Yahoo oder Facebook? Keine Anmeldung erforderlich!
Mit Google-Account einloggen | Mit Yahoo-Account einloggen | Mit Facebook-Account einloggen
Noch kein Account? Hier anmelden.