@Golem: so viel dazu

[twothe]

Ich meine mich zu erinnern wie hier letzet Woche noch getönt wurde wie ahnungslos dieser AfD Mensch ist der behauptet hätte Elektro-Akkus seien eine Gefahr. Und jetzt explodiert das Ding einfach so im Wohnzimmer und muss von der Feuerwehr in einem "Wasserbad gesichert" werden. Mit anderen Worten: sie konnte es nicht löschen weil man LiIo Akkus nicht einfach so löschen kann, sondern lassen den in einem Wasserbad ausbrennen.

[fg (Golem.de)]

Das kann man nicht direkt vergleichen.

Wir haben schon mehrfach berichtet, dass man E-Bike-Akkus nicht in der Wohnung laden sollte:

https://www.golem.de/news/nach-akku-explosion-experte-warnt-vor-laden-von-e-bike-akkus-in-der-wohnung-2011-152299.html

Akkus von Tretrollern oder Fahrrädern sind wohl häufiger beschädigt, beispielsweise durch Stürze oder Umkippen.

Außerdem bedeutet der Brand eines Elektroautos nicht, dass auch der Akku brennt. Das ist bei einem Fahrrad natürlich anders.

Mehr Details dazu in diesem Artikel:
https://www.golem.de/news/feuerwehrverband-brennende-elektroautos-in-der-regel-loeschbar-2102-154319.html

Grüße

Friedhelm Greis
Golem.de

[xSureface]

E-Bikes besitzen nur Rudimentäre Ladetechnik. Selten kommt dort ein BMS zum Einsatz, der unter anderem die Spannung unter den Zellen ausgleicht. Gerade das fehlen eines BMS ist mit Verantwortlich für die Gefahr beim Laden. Da werden auch Zellen weiter mit Ladespannung versorgt, die eig. schon Voll sind. Das führt zu Überladung der Zelle. Diese kann bei zu großer Diskrepanz unter den Zellen, bei entsprechender Zeit, zu Überdruck und letztendlich zum Bersten der Zelle führen.

[Eheran]

>Selten kommt dort ein BMS zum Einsatz
Wie soll ein Akku mit z.B. 13 Zellen (48V) in serie ohne BMS ein paar Zyklen durchhalten?
Oder anders gefragt: Wie kommt man zu der Annahme, dass es selten mit BMS wäre?

[xSureface]

Evtl. Falsch ausgedrückt, entschuldige. Unter BMS verstehe ich ein Batterie Managment System mit aktiven Balancer für jede Zelle. In E-Bikes bzw. Pedelecs sind aus Kostengründen im Regelfall nur Rudimentäre BMS verbaut, die nicht jede Zelle im einzelnen messen kann, sondern nur Packweise. Akkus werden im Regelfall für solche Zwecke nur aus Modulen Zusammengesetzt die bei gleichem SoC die selbe Zellspannung besitzen. +- Toleranz von 10-20 mV. Je nach Hersteller auch was Großzügiger. Wenn im Pack eine Zelle an Zellspannung Verliert, erkennt ein Günstiges BMS sowas nicht.

[Eheran]

Was meinst du mit Pack/Modul? Die Zellen in Serie?

[xSureface]

Um eine Kapazität herzustellen benötigt man neben Reihenschaltung auch eine Parallelschaltung von Zellen. Beispielsweise 5 Zellen parallel ergeben ein pack. 13 Packs in Reihe ergeben den Akku.
Das ganze mit einem BMS für 48V ist Günstiger als die Sichere Variante.
Wenn man die Sichere Variante nimmt, ergibt dies bei obigen Beispiel, 13 Zellen in Reihe geschalten ergeben ein pack. 5 Packs Parallel ergeben den Akku. Benötigt jedoch pro Pack 1 BMS. Somit in der Zahl 5. Ist weit aus Teuer und benötigt mehr Platz und kostet Gewicht. Da die Kapazität aber im Regelfall bei 250wh anfängt, reichen die 65 Zellen bei 48V nicht aus. Eher das 3 Fache. Da ists Kostengünstiger einfach ein BMS zu nutzen was mehrere parallelgeschaltete Zellen Überwacht.

[twothe]

fg (Golem.de) schrieb:
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> Wir haben schon mehrfach berichtet, dass man E-Bike-Akkus nicht in der
> Wohnung laden sollte:

Dem stimme ich auch völlig zu. Der Kritikpunkt war ja auch nicht das Akkus pauschal schlecht sind, sondern das die Regierung in ihrem Elektro-Auto Plan eben keinerlei Überlegungen zu den Gefahren dieser Akkus einplant und einfach behauptet es gäbe keine.

Die Gefahren von Akkus sind sehr gering, weil auch die Hersteller ein großes Interesse daran haben keine Bilder von ihren explodierten Akkus in der Zeitung zu sehen, aber sie sind eben nicht null. Zudem lassen sich Akkus eben nicht löschen wie ein normaler Brand. D.h. es ist wichtig, dass den Nutzern von Elektro-Autos klar gemacht wird wie sie sich im Brandfall zu verhalten haben, damit da keiner mit seinem Feuerlöscher rein rennt weil er denkt er könne damit den Brand kontrollieren. Und auch die Feuerwehr muss in der Lage sein den Brand löschen zu können, und da ist neben dem Know-How auch noch wichtig das überhaupt der Zugang für den schlimmsten Fall möglich ist. Und da gibt es neben der Garage ja noch andere Punkte, wie Tiefgaragen, Tunnel oder die Haftungsfrage wenn der Wagen in einer Parktasche brennt und die Nachbarautos mit zerstört.

D.h. es braucht gut durchdachte Brandschutzverordnungen die von Fachleuten entworfen wurden. All das hat die Regierung in ihren Elektro-Plänen aber nicht auf dem Schirm. Von daher fand ich es im angesprochenen Artikel sehr schade, dass all diese legitimen Punkte einfach mal so untergebuttert wurden, weil kam ja von der AfD.

[Eheran]

Was passiert, wenn bei einer 5p Schaltung eine Zellen schwach (im Extremfall tot) ist?
Die Spannung kann nicht zu hoch/niedrig sein, da sie vom BMS gemessen wird.
Der Strom muss von den übrigen 4 Zellen kommen, was diese etwas höher belastet. Würde das BMS merken, da hier die Spannung deutlich schneller einbricht (bzw. beim Laden steigt) ggü. den anderen.
Was kann noch so alles passieren?

[Eheran]

>Zudem lassen sich Akkus eben nicht löschen wie ein normaler Brand.
Woher kommt die Info denn immer wieder? Problem ist die Wiederentzündlichkeit, nicht die Löschbarkeit - die ist ganz normal.

>Und auch die Feuerwehr muss in der Lage sein den Brand löschen zu können
Ist überhaupt kein Problem für die Feuerwehr. Auch hier: Es geht um die Stunden/Tage nach dem Löschen, wo weiterhin eine Wärmeentwicklung stattfindet und es daher wieder zum Brand kommen kann.

[xSureface]

Wenn die Tote Zelle abgeschalten werden würde, wär das der Fall. Im Regelfall sieht es aber so aus, dass die einzelne Zelle im Verbund bleibt und weiter Mitgeladen wird vom BMS. Dies führt auf Kurz oder Lang zu einem Kurzschluss in der Toten Zelle.

[Eheran]

>Dies führt auf Kurz oder Lang zu einem Kurzschluss in der Toten Zelle.
Wie soll das passieren? Die Spannung kann nie außerhalb der nominalen Werte sein, also zwischen Entladeschluss- und Ladeschluss-Spannung.
Eine Polaritätsumkehr kann nicht stattfinden, da dafür das ganze "Pack" tiefentladen werden muss, was das BMS verhindert.

Ich sehe nach wie vor keinen Mechanismus, durch den eine Zelle im Pack katastrophal (Kurzschluss) versagen soll.

[twothe]

Eheran schrieb:
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> Problem ist die Wiederentzündlichkeit, nicht die Löschbarkeit - die ist ganz normal.

Nein, siehe z.B. hier: https://www.dguv.de/medien/inhalt/praevention/fachbereiche_dguv/fb-fhb/brandschutz/sicherheitshinweise_loeschen_lithium_ionen_akkus.pdf

Zunächst kann man LiIo Brände nicht einfach so löschen, Wasser ist da so ziemlich der einzig sinnvolle Weg. Die üblichen Pulverlöscher im Haus können den Brand überhaupt nicht kontrollieren. Dazu kommt noch die Wiederentzündlichkeit, d.h. eine gelöschte Batterie kann spontan einfach wieder anfangen zu brennen. Die einzige Möglichkeit das zu verhindern ist die Batterie komplett "ausbrennen" zu lassen, sprich sie ihre Energie vollständig abgeben zu lassen.

D.h. die Feuerwehr kann einen Brand kurzfristig mit Wasser unter Kontrolle bringen, muss dann aber zwangsweise den Akku langfristig im Wasserbad versenken.

> Ist überhaupt kein Problem für die Feuerwehr.

Dann will ich mal sehen wie die Feuerwehr die 500kg Batterie aus dem komplett verkohlten und zusammen geschmolzenen Tesla mal eben so raus nimmt, während diese derweil eine erhebliche Gefahr für die Feuerwehrleute darstellt, weil sie giftige Gase verbreitet und jederzeit wieder in Flammen aufgehen kann. Batteriebrände sind löschbar, aber einfach ist das nicht.

[Eheran]

>Dann will ich mal sehen wie die Feuerwehr die 500kg Batterie aus dem komplett verkohlten und zusammen geschmolzenen Tesla mal eben so raus nimmt
Warum sollte man das beim Löschen des Brandes tun? Hinterher gehts doch auch. Und dann macht das nicht mehr die Feuerwehr.

>während diese derweil eine erhebliche Gefahr für die Feuerwehrleute darstellt, weil sie giftige Gase verbreitet und jederzeit wieder in Flammen aufgehen kann.
Giftige Rauchgase gibts bei jedem Brand, grundsätzlich. Außer es brennt ein Wasserstofftank oder so, dann vielleicht mal nicht. Mit Flammen, zumal das nicht "von jetzt auf gleich" passiert, sollte die Feuerwehr ebenfalls umgehen können. Problematisch sind grundsätzlich bei allen Autos Sachen die explodieren: Airbags, Reifen, Gasdruckfedern, ...


Das Dokument ist kurz nach dem von dir verlinken veröffentlich worden:
"Grundsätzlich unterscheidet sich die Brand­bekämpfung bei Fahrzeugbränden mit Be­teiligung von Lithium­Ionen­Akkus nicht wesentlich von Bränden bei konventionell an­getriebenen Fahrzeugen (z.B. Benzin­ oder Dieselfahrzeuge)."

Gibt natürlich noch andere Quellen, wie den Feuerwehrverband, die sicherlich mehr Expertise haben als eine Versicherung:
>Zur Brandbekämpfung von Lithium-Ionen-Speichermedien sind die herkömmlichen und somit bekannten Vorgehensweisen bei Brandeinsätzen grundsätzlich geeignet.

[xSureface]

Komisch. Wenn eine Zelle im Akku bei Nutzung mehr an Kapazität verliert als der Rest im Pack, sei es durch Kälte (Äußerste Zelle) oder Ähnliches, kann sich auch in einem Pack eine einzelne Zelle Tiefenentladen. Bekommt das BMS nicht wirklich mit. Dafür müsste man die Zellen einzeln über ein CSE auslesen.
Während der Nutzung kann das BMS dies nicht ausgleichen. Es kann nur die anderen Entladen. Selbst in E-Autos sind nur Passive Balancer verbaut, weil aktive zu aufwendig sind.
Klar, die Parallel geschaltenen Zellen erzeugen Ausgleichsströme für eine Schwache Zelle. Wenn diese aber schon defekt ist und Dendriten gebildet hat, führt dies irgendwann zum Kurzschluss.
E-Autos nutzen zum erkennen von defekten Zellen in einem Strang CSE + BMS. Pedelecs und E-Bikes nutzen klassische BMS Verschaltungen. Das BMS bekommt da nicht mit wenn beim Laden eine einzelne Zelle defekt ist. Der Erkennt nur eine Leicht niedrigere Spannung und versucht diese auszugleichen.
Aber bleib bei deinem Irrglaube, einzelne Zellen können mit BMS nicht defekt werden. Resultat sieht man immer mal wieder, wenn ein Akku hochgeht. Vornehmlich beim Laden.

[Eheran]

>kann sich auch in einem Pack eine einzelne Zelle Tiefenentladen
Wie soll das möglich sein?
Die Spannung aller paralleler Zellen muss gleich sein. Und diese misst das BMS. Da kann eine Zelle nicht höher oder niedriger sein, sie sind per definition einer Parallelschaltung auf der gleichen Spannung.
Hat eine Zelle A bei Strom A eine etwas höhere Spannung V_A als eine Zelle B bei Strom A mit Spannung V_B und man schaltet dann beide parallel und strom A*2 liegt an, dann stellt sich eine mittlere Spannung zwischen V_A und V_B ein.

>Aber bleib bei deinem Irrglaube, einzelne Zellen können mit BMS nicht defekt werden.
Meinst du hier?
"Ich sehe nach wie vor keinen Mechanismus, durch den eine Zelle im Pack katastrophal (Kurzschluss) versagen soll"

Soll ich hintendran noch "... weil das BMS nur die einzelnen in serie geschalteten Packs kontrolliert, nicht aber alle Zellen einzeln" schreiben, um 1000% klar zu machen, wovon wir die ganze Zeit reden?