Forum: Offtopic Li Ion 18650 Brandgefahr


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von Jochen (Gast)


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Hallo,
ganz klar, eine geladene Li Ion 18650 beginnt zu brennen, wenn sie 
kurzgeschlossen oder mechanisch verletzt wird.
Als Versuch habe ich eine vollständig entladene 18650 kurzgeschlossen, 
es passierte nichts, natürlich - denn es fliesst ja auch kein Strom.
Nun habe ich die entladene 18650 wie in Youtube-Videos mit einem Hammer 
traktiert, auch da passierte nichts.
Kann man davon ausgehen, dass vollständig entladene Li Ion Akkus 
ungefährlich sind?
Hat Jemand Erfahrung damit?
Gruss Jochen

: Verschoben durch Moderator
von Peter M. (r2d3)


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Jochen schrieb:
> Als Versuch habe ich eine vollständig entladene 18650 kurzgeschlossen,
> es passierte nichts, natürlich - denn es fliesst ja auch kein Strom.

Das ist eventuell ein Fehlschluss - wenn die Zelle über ein Schutzmodul 
verfügt, hat der Schutz die Zelle von Deinem Kurzschluss getrennt.

Vollständig entladen scheint bei 18650-Akkus nicht definiert zu sein, 
ich habe nie von einer Entladeschlussspannung gelesen.

Die elektrochemische Energie beträgt nur einen Bruchteil der chemischen 
Energie, die in der Zelle gebunden ist und die ist auch bei nachhaltiger 
Entladung auch noch vorhanden.

von Michael B. (laberkopp)


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Jochen schrieb:
> Kann man davon ausgehen, dass vollständig entladene Li Ion Akkus
> ungefährlich sind?
> Hat Jemand Erfahrung damit?

Ja.
Es liegen zigtausende wenn nicht Millionen an Elektrogeräten rum, in 
denen die steinalten LiIon Akkus tiefentladen sind und keiner kümmert 
sich drum.
Ich habe noch nie gehört, daß sich eines davon spontan selbst entzündet.

Und wenn jemand mit dem Hammer draufhaut, muss er sich nicht wundern.

von Jochen (Gast)


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von Peter M. (r2d3)

>Das ist eventuell ein Fehlschluss - wenn die Zelle über ein Schutzmodul
>verfügt, hat der Schutz die Zelle von Deinem Kurzschluss getrennt.

Die 18650 hatte mit Sicherheit kein Schutzmodul.

>Die elektrochemische Energie beträgt nur einen Bruchteil der chemischen
>Energie, die in der Zelle gebunden ist und die ist auch bei nachhaltiger
>Entladung auch noch vorhanden.

Zumindest die elektrische Energie ist bei der komplett entladenen 18650
 nicht mehr vorhanden, oder sehe ich das falsch?

von Jochen (Gast)


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Michael B. schrieb:
>
> Und wenn jemand mit dem Hammer draufhaut, muss er sich nicht wundern.

Aber es ist nichts passiert, obschon ich 20 bis 30 mal mit der spitzen 
Seite des Hammers stark draufschlug!

von Oliver S. (oliverso)


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Jochen schrieb:
> ganz klar, eine geladene Li Ion 18650 beginnt zu brennen, wenn sie
> kurzgeschlossen oder mechanisch verletzt wird.

Probiert, oder die allgemeinen urban legends über Lipos einfach 
nachgeplappert?
Versuch macht kluch.

Jochen schrieb:
> Kann man davon ausgehen, dass vollständig entladene Li Ion Akkus
> ungefährlich sind?

Eine vollständig entladene Zelle enthält immer noch brennbare Materialen 
wie Elektrolyten, Kunstoffen, usw. Um die in Brand zu setzen, braucht es 
aber zunächst zusätzliche Energie. Die ist in einer entladenen Zelle 
aber nicht vorhanden. In einer geladenen dagegen schon.

Daher ist die Antwort: Ja, eine ungeladen Zelle ist ungefährlicher als 
eine geladene. Ins Feuer werfen oder reinbeissen würde ich aber nicht 
empfehlen.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (prof7bit)


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Peter M. schrieb:
> ich habe nie von einer Entladeschlussspannung gelesen.

2.5V, steht im Datenblatt.

Man kann sie aber auch noch weiter entladen (und dabei irreparabel 
schädigen), irgendwann ist sie dann auf 0V und dann fließt von sich aus 
kein Strom mehr.

> Die elektrochemische Energie beträgt nur einen Bruchteil der chemischen
> Energie, die in der Zelle gebunden ist und die ist auch bei nachhaltiger
> Entladung auch noch vorhanden.

Aber wenn sie komplett entladen ist kann sie sich nicht mehr durch 
Kurzschluss (intern oder extern) einfach so von selbst erwärmen um Druck 
aufzubauen oder sich zu entzünden, dann musst Du sie schon in die 
glühende Grillkohle werfen damit da noch ein Feuerwerk entsteht, 
ansonsten ist sie in dem Zustand vollkommen stabil.

von Cyblord -. (cyblord)


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Jochen schrieb:
> Als Versuch habe ich eine vollständig entladene 18650 kurzgeschlossen,
> es passierte nichts, natürlich - denn es fliesst ja auch kein Strom.

Ähm, ich denke du bist damit nicht mehr so wirklich qualifiziert hierzu 
Aussagen zu treffen.
Im Kurzschlussfall fließt theoretisch ein unendlich großer Strom. 
Praktisch begrenzt durch den Innenwiderstand und die Kabel.
Wenn da bei dir nichts fließt, dann weil du entweder was falsch gemacht 
hast oder dein Akku über eine Sicherung diesbezüglich verfügt. Wie auch 
immer die geartet ist.

von Sebastian R. (sebastian_r569)


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Cyblord -. schrieb:
> Wenn da bei dir nichts fließt, dann weil du entweder was falsch gemacht
> hast oder dein Akku über eine Sicherung diesbezüglich verfügt.

Ohm'sches Gesetz. Keine Spannung = Kein Strom.

von Oliver S. (oliverso)


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Cyblord -. schrieb:
> Wenn da bei dir nichts fließt, dann weil du entweder was falsch gemacht

Er sprach von "nichst passiert", nicht "nichts fliesst".

Nichts passiert bedeutet, der Akku ist nicht in Rauch aufgegangen oder 
explodiert. Etwas Strom wird da schon geflossen sein, denn wirklich auf 
Spannung 0V (d.H. kaputt) wird der Akku (zumindest vorher) nicht gewesen 
sein.

Oliver

: Bearbeitet durch User
von Michael B. (laberkopp)


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Oliver S. schrieb:
> Versuch macht kluch.

Nicht immer.

es gibt LiIon mit interner Sicherung (die allermeisten)
und welche ohne, und wenn man eine mit Sicherung erwischt,
kein Problem beim Kurzschluss hat hat, muss das nicht
bedeuten daß auch bei einer Zelle ohne interne Sicherung
nichts passiert.

von Cyblord -. (cyblord)


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Oliver S. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Wenn da bei dir nichts fließt, dann weil du entweder was falsch gemacht
>
> Er sprach von "nichst passiert", nicht "nichts fliesst".

Er schrieb:
> natürlich - denn es fliesst ja auch kein Strom.


> Ohm'sches Gesetz. Keine Spannung = Kein Strom.

Und warum bitte "keine Spannung"? Das Ding war voll. Also sollte 
Spannung da sein.

von Christian B. (luckyfu)


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Cyblord -. schrieb:
> Und warum bitte "keine Spannung"? Das Ding war voll. Also sollte
> Spannung da sein.

Wo bitte steht das?
ich lese:

Jochen schrieb:
> Als Versuch habe ich eine vollständig entladene 18650 kurzgeschlossen,
> es passierte nichts

von Cyblord -. (cyblord)


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Christian B. schrieb:
> Cyblord -. schrieb:
>> Und warum bitte "keine Spannung"? Das Ding war voll. Also sollte
>> Spannung da sein.
>
> Wo bitte steht das?
> ich lese:
>
> Jochen schrieb:
>> Als Versuch habe ich eine vollständig entladene 18650 kurzgeschlossen,
>> es passierte nichts

Ich fürchte du hast recht, ich las am Anfang:

> ganz klar, eine geladene Li Ion 18650 beginnt zu brennen

Und habe das spätere "entladene" nicht mehr gelesen.

Dass eine entladene Batterie bei Kurzschluss nicht brennt halte ich für 
trivial.

Bei den gängigen Modellbau Lipos gibt es auch eine Schwellspannung (man 
nimmt so 3,8V/Zelle an), unter der die nicht mehr thermisch durchgehen.

von Jürgen W. (Firma: MED-EL GmbH) (wissenwasserj)


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Was zu brennen beginnt, sind die freien Li-Ionen bzw. die 
Graphitelektrode, wenn die Hitze für die Entzündung groß genug ist.

In einer entladenen Zelle sind die Li-ionen aber bereits oxidiert - die 
Kathode ist ja ein Metalloxid (Manganoxid oder Kobaltoxid), an das die 
Li-Ionen binden. Weil aber die Li-Ionen schon gebunden sind und nicht 
mit dem Luftsauerstoff reagieren können, gibt es auch keine Hitzequelle, 
die die Graphitkathode zum Brennen bringt (bzw evtl. noch ein bisserl 
Plastik von der Umhüllung oder der Separator)


Zur weiteren Überlegung:
Eine geladene 18650-Zelle hat ja ca. 7-10Wh gespeichert; wenn diese 
aufgrund Kurzschluß o.ä. binnen weniger Sekunden entladen werden, werden 
da >100W an thermischer Leistung freigesetzt.
Wenn nun eine entladene Batterie (der also eben diese 7-10Wh fehlen) 
malträtiert wird, kann  naturgemäß nix mehr passieren - woher sollte die 
Energie auch kommen?

Dementsprechend gibt es ja Frachtbestimmungen der IATA für dne 
Ladezustand von LiIon-Akkus (30% SoC).

: Bearbeitet durch User
von Oliver S. (oliverso)


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Michael B. schrieb:
> es gibt LiIon mit interner Sicherung (die allermeisten)

Die alleremeisten LiIo-Einzelzellen im echten 18650-Format (also 18mm 
Durechmesser/65mm lang) haben keine interne Schutzschaltung.

Zellen, die als "18650" mit eingebauter Schutzschaltung verkauft werden, 
sind um 4-5mm länger, und bestehen unter dem Schrumpfschlauch aus einer 
echten 18650-Zelle und dem PCB mit der Schutzschaltung.

Oliver

von Christian R. (supachris)


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Wir haben das auch mal getestet, zwei voll geladene ungeschützte 18650 
Zellen antiparallel geschaltet. Sehr guter Kontakt über Batterie Clipse 
in Leiterplatte. Wir hatten dazu extra auf dem Hof viel Abstand genommen 
und eine Kamera aufgebaut. Passiert ist: Nichts. Eine der Zellen ist 
handwarm geworden und das wars.
Sollte eigentlich ein Warn-Video für den Auftraggeber werden der aus 
verschiedenen Gründen unbedingt ein Akku Pack mit Einzelzellen haben 
möchte (8s3p in dem Fall).
Wir werden das mal noch mit anderen Zellen testen, der erste Test war 
Samsung.

von Jack V. (jackv)


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Christian R. schrieb:
> Passiert ist: Nichts.

Bei einen einfachen Kurzschluss einer geladenen Zelle dürfte selbst bei 
den Schwachstromzellen deutlich mehr als „handwarm“ rauskommen. Eine 
ordentlich medienwirksame Flamme, vielleicht noch verbunden mit ’nem 
geräuschvollen Aufploppen der Hülle, benötigt schon den passenden 
Zellentyp. Entsprechende Versuche lassen sich in den einschlägigen Foren 
finden, oder auf YT bewundern.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (prof7bit)


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Christian R. schrieb:
> Wir haben das auch mal getestet, zwei voll geladene ungeschützte 18650
> Zellen antiparallel geschaltet. Sehr guter Kontakt über Batterie Clipse
> in Leiterplatte.

Ihr hättet die Zellen in China kaufen sollen und nicht die 
Batteriehalter. Also genau umgekehrt als ihr es gemacht habt, dann hätte 
das Feuerwerk garantiert funktioniert.

: Bearbeitet durch User
von Bernd K. (prof7bit)


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Christian R. schrieb:
> Sollte eigentlich ein Warn-Video für den Auftraggeber werden der aus
> verschiedenen Gründen unbedingt ein Akku Pack mit Einzelzellen haben
> möchte (8s3p in dem Fall).

Jeder Akkupack besteht aus einzelnen Zellen, was wollt ihr beweisen?

von Achim B. (bobdylan)


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Christian R. schrieb:
> Wir hatten dazu extra auf dem Hof viel Abstand genommen

Wie habt ihr jemanden gefunden, der die Akkus in den Halter stöpselt? 
"Freiwillige vor!"? Ich hätte mich jedenfalls nicht gemeldet...

von Herbert B. (herba)


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> Michael B. schrieb:
>> es gibt LiIon mit interner Sicherung (die allermeisten)
>
Eine geladene, geschützte Zelle wird vermutlich bei einem Kurzschluss 
nicht brennen.
Nach einer mechanischen Beschädigung kann sie trotzdem brennen.

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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Ich hatte mal ein Datenblatt für 1860 Zellen gefunden, in dem Test vom 
Hersteller waren. Dort waren auch solche Test als verbindlich 
aufgeführt. Unter anderem: Kurzschluss, Überladen, einen Nagel 
durchtreiben, Temperaturstress...
Die Zelle darf dabei nicht entflammen. Leider habe ich das DB gerade 
nicht mehr gefunden.

von Jack V. (jackv)


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Fred F. schrieb:
> Die Zelle darf dabei nicht entflammen.

Schreib doch bitte dazu, dass das nur für genau die im Datenblatt 
genannte Zelle zutrifft. Nicht, dass auf die Aussage hin jemand glaubt, 
alle 18650er (ich denke, das meintest du mit 1860) wären sicher.

Die Zahlenfolge „18650“ bezeichnet nunmal nur die Außenmaße der Zelle. 
Drin kann alles Mögliche sein – von Zeugs, das nicht mal sichtbar 
dampft, wenn man die Zelle permanent kurzschließt bis hin zu Zeugs, das 
nach einem kurzen Kurzschließen über einige Minuten aus eigener Kraft 
immer wärmer wird, bevor es dann schließlich unter Flammenbildung 
eindrucksvoll entgast.

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


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Yupp, Tippfehler sollte 18650 sein. Das es nicht ein Datenblatt für alle 
Zellen gibt sollte klar sein. Wenn ich es noch finde hänge ich es mal 
an, war glaube ich für eine Zelle aus einem Notebookakku.

von Frank D. (Firma: Spezialeinheit) (feuerstein7)


Angehängte Dateien:

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Ein anderes Datenblatt mit ein paar Stresstest hab ich gefunden und mal 
angehängt. Oft wird auch auf UL1642 verwiesen, ist auch im Anhang.

von Bernd K. (prof7bit)


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Fred F. schrieb:
> Oft wird auch auf UL1642 verwiesen

Ich wette die 4 namhaftesten Hersteller haben diese UL-Prüfung auf ihre 
Zellen und die anderen Zellen kauft sowieso kein (vernünftiger) Mensch. 
Selbst die Chinesen kaufen keine chinesischen Zellen sondern z.B. Sanyo 
für ihre eigenen Produkte (z.B. Elektro-Roller)! Da hat keiner ne 18650 
mit "Fire" im Namen in seinem Akkupack, die wissen ganz genau was 
Exportschrott für naive Europäer ist und was nicht.

: Bearbeitet durch User
von Herbert B. (herba)


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Fred F. schrieb:
> Ein anderes Datenblatt mit ein paar Stresstest hab ich gefunden und mal
> angehängt. Oft wird auch auf UL1642 verwiesen, ist auch im Anhang.

Danke für die Datenblätter, hätte nicht gedacht, dass dies so 
dokumentiert wird.

von Christian R. (supachris)


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Bernd K. schrieb:
> Christian R. schrieb:
>> Wir haben das auch mal getestet, zwei voll geladene ungeschützte 18650
>> Zellen antiparallel geschaltet. Sehr guter Kontakt über Batterie Clipse
>> in Leiterplatte.
>
> Ihr hättet die Zellen in China kaufen sollen und nicht die
> Batteriehalter. Also genau umgekehrt als ihr es gemacht habt, dann hätte
> das Feuerwerk garantiert funktioniert.

Da bin ich mir nicht sicher. Bei den YT Videos brennt es nur wenn man 
die Zellen mechanisch beschädigt. Nagel rein. Das ist klar. Bei 
Kurzschluss hab ich nur Videos gefunden wie die dann heiß werden und 
auslaufen. Da gibts einige Videos, das hätte ich auch erwartet.
Bei uns waren das Samsung INR18650 mit 3450mAh ohne Elektronik. Die 
Halter sind diese straffen Clips von Keystone, eingelötet in Platine mit 
massiven Power Planes für den Strom. Die 3 Zellen parallel liefern beim 
Anschluss einer kapazitiven Last durchaus an die 180A Pulsstrom, normale 
Last 10 A kein Thema. Wir hatten uns auch gewundert. Ich war übrigens 
der der die Zelle rein gesteckt hat und dann schnell weg. ^^ Als nach 2 
Minuten immer noch nix ausgelaufen war, haben wir vorsichtig geschaut 
was ist, eine der Zellen war dann noch etwas mehr als handwarm, die 
andere kälter. Wir müssen das nochmal mit den Panasonic und den LG 
Zellen wiederholen. Vielleicht hatte auch eine der Zellen schon was weg. 
Gekauft alle beim richtigen Distributor, nix Alibaba.

von Christian R. (supachris)


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Bernd K. schrieb:
> Christian R. schrieb:
> Wir haben das auch mal getestet, zwei voll geladene ungeschützte 18650
> Zellen antiparallel geschaltet. Sehr guter Kontakt über Batterie Clipse
> in Leiterplatte.
>
> Ihr hättet die Zellen in China kaufen sollen und nicht die
> Batteriehalter. Also genau umgekehrt als ihr es gemacht habt, dann hätte
> das Feuerwerk garantiert funktioniert.

Hier hab ich noch was gefunden was unserem Testergebnis sehr nahe kommt:
https://youtu.be/AUMiSk1D4Xg
Die 63 Grad da von der einen Zelle könnten hinkommen. Wir hatten keine 
Flir dabei. Also nicht immer und in jedem Fall Bumm!

von Bernd K. (prof7bit)


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Christian R. schrieb:
> Samsung [...] müssen das nochmal mit den Panasonic und den LG

Allesamt Markenzellen. Von denen kann man auch erwarten daß sie einem 
nicht bei jeder Gelegenheit gleich um die Ohren fliegen.

Warum will der Kunde die Zellen entnehmbar haben? Sollen die vom 
Endanwender entnommen und einzeln zu laden sein oder nur vom Service 
nach ein paar Jahren mal unkompliziert ausgetauscht werden können? Das 
macht nämlich einen kleinen aber feinen Unterschied bei der Bewertung 
der Anwendersicherheit.

Wenn der Endanwender die Zellen entnehmen und einzeln laden soll dann 
würde ich Verpolschutzmaßnahmen ergreifen. Bei Geräten mit maximal 2 
oder 4 Zellen ist das eine gangbare Lösung, manche Endkunden bestehen 
auch bei Kleingeräten darauf die Zellen selbst wechseln zu können weil 
dem Akku der Ruf des alternden Verbrauchsmaterials anhaftet, manchmal 
aber auch einfach nur um das Gerät binnen 10 Sekunden wieder 
einsatzbereit zu haben, entsprechende Ladegeräte gibts auch im 
Einzelhandel zuhauf, bei mehr als 4 wäre ein verschlossener Akkupack und 
ein spezielles Ladegerät vielleicht angebrachter.

: Bearbeitet durch User
von Christian R. (supachris)


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Bernd K. schrieb:
> Warum will der Kunde die Zellen entnehmbar haben?

Die Anwendung darf ich natürlich nicht nennen aber es geht um den 
Flugtransport. Das Akkupack hat mehr als 100Wh, da braucht man die 
Sondergenehmigung und alle Zulassungen. Einzelne Zellen darf man 
hingegen relativ unkompliziert mitnehmen. Verpolschutz ist bei 8s3p 
schwierig. Alle anderen denkbaren Sicherheitsmaßnahmen haben wir 
implementiert. Wir testen die anderen auch noch aber gehen davon aus 
dass sie auch nicht so schnell in Flammen aufgehen. Die sind allesamt UL 
zertifiziert und demnach dürften die das auch nicht. Dass sie dann 
mindestens beschädigt sind, ist ja was ganz anderes.

von Bernd K. (prof7bit)


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Christian R. schrieb:
> aber es geht um den Flugtransport.

Dann würd ich reinschreiben daß das Zerlegen und anschließende 
Zusammenbau zwecks Transport nur vom Kundendienst durchgeführt werden 
darf, Schraube mit Siegel drauf. Das hindert Hinz und Kunz zwar nicht es 
dennoch selbst zu tun (und sie werden euch lobpreisen dafür diese 
Hintertür offen gelassen zu haben) aber rechtlich seid ihr aus dem 
Schneider.

von Christian R. (supachris)


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Genau so läuft es. Für den Service gibt's auch eine ausführliche Doku 
dazu und ansonsten soll es offiziell keiner machen. In den meisten 
Fällen wird der Kunde eh den Operator stellen, das Ding was der Akku 
antreibt ist schon sehr speziell.

von Der G. (Firma: schlechthin) (gastgeber)


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von Jack V. (jackv)


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Was soll der Stuss? Niemand mag Spam – schon gar nicht, wenn dafür auch 
noch Threadleichen ausgegraben und missbraucht werden.

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