Warum Lithium-Ionen-Akkus brennen und explodieren können

[H.-A. Losch]

...das erklärt die FAZ in einem Beitrag über die Akkus in Boeings Pannenflieger.
Siehe: FAZ: Feuer an Bord

 

[powersupply]

Das mit dem thermischen durchgehen ist zwar schön beschrieben, aber die 32V können eher nicht sein!
Denn wie man an den restlichen Fragmenten und der neuen danebenstehenden Batterie erkennen kann sind in dem Pack 16 Zellen untergebracht welche alle in Serie geschaltet sind. Und 16 x 3,7V = 59,2V! Vielleicht auch noch 60,4V bei angenommenen 3,8V Nennspannung(kobaltbasierende LiIon).
Die jeweils senkrechten Verbinder sind an der Ober- und die quer verlaufenden an der Unterseite angebacht.
Weiters könnte man meinem. dass in der ganz rechten Spalte die zweite Zelle von unten am stärksten geschädigt ist.

PS

 

[SimonG]

Offizieller Untersuchungsbericht:
http://www.ntsb.gov/investigations/2013/boeing_787/JAL_B-787_1-24-13.pdf
Seite 10: technische Daten. 8S Pack.
Seite 11: einzelne Zelle
Das sind keine Rundzellen. Eine Zelle hatte wohl einen internen Kurzschluss, dafür spricht das Loch in der Elektrode auf Seite 18.

Bin mal auf weitere Berichte gespannt, die uns vor den bösen LiIon Zellen warnen. Dass in Akkupacks, Laptopakkus und Elektroautos andere Zellen verbaut werden wird dann kaum noch jemanden interessieren..

 

[powersupply]

Danke für den Link
Aber 4,025V für die Nennspannungsangabe heranzuziehen ist ja schon ein wenig Haarspalterei.
Um die Spannung korrekt messen zu können brauchts ja mindestens ein 6,5 stelliges Messgerät das frisch kalibriert wurde.
Und wehe es geht ein Luftzug...

PS

 

[SimonG]

Hat mich auch gewundert. 4V macht in Hinsicht auf die Lebensdauer ja wirklich Sinn (dann darf man aber nicht bis 2.5V entladen..), aber diese krummen Zahlen?

Naja, irgendwer wird sich was dabei gedacht haben.

 

[H.-A. Losch]

4,025 Volt ist nicht die Nennspannung. Sie beträgt 3,7 Volt pro Zelle.
2,5 bis 4,025 Volt ist der Arbeitsbereich, in dem der Akku einsetzbar ist bzw. überwacht wird. Unter 2,5 Volt greift dann vermutlich der Schutz vor Tiefentladungen, über 4,025 Volt der Überladungsschutz. Der Wert für den Überladungsschutz beträgt möglicherweise 4,0 Volt plus einer rechnerischen Toleranz von 0,025 Volt.

 

[powersupply]

Hast ja Recht mit den 3,7V!
Ich hab mich durch den FAZ-Artikel ein wenig irritieren lassen.

Was mich aber wundertist, dass die nur bis 4,025V(Ladeschlußspannung?) gehen.
Die in den Laptops üblichen LiCO2-Zellen werden schon immer bis nominal 4,2V geladen. Und da ist bis zur Kritischen Grenze noch reichlich Abstand. So wird ja etwa 20% an Kapazität verschenkt auf die ja bei der Auswahl des Akkusystems so großen Wert gelegt worden ist.
Der NTSB-Bericht offenbart, für mein Verständnis, Herstellungsprobleme bei den Zellen. So wie damals auch bei den brennenden Laptopakkus mit Sony-Zellen welche auf Verunreinigungen beim Herstellungsprozess zurückgeführt wurden.

PS

 

[SimonG]

Es gab von Zellenherstellern schon Studien dass eine Verringerung der Ladespannung die Lebensdauer beträchtlich erhöht. Bei 4V hat man zwar nur 80% der Kapazität ausgenutzt, dafür macht die Zelle gut die Hälfte mehr an Zyklen bis sie, nach Industriemaßstäben, als "kaputt" gilt (<80% Restkapazität).

Auch Werkzeughersteller laden die Zellen selten ganz voll. Protool und Festool stoppen z.B. bei 4.1V pro Zelle, also je nach Akkupack 12.3V, 16.4V oder 20.5V.

Das einzige was dem entgegen steht ist die Entladeschlussspannung von 2.5V. Das mögen gewöhnliche LiCoO2 Zellen nicht. Wenn man allerdings davon ausgeht dass die Batterie mit Reserve geplant wurde sollte sie nie so weit entladen werden, womit das wohl eher den Notfall darstellt. Bei dieser Spannung leiden die Zellen, werden aber nicht extrem geschädigt. Was wohl im Flugzeug passiert wenn die Elektronik die Batterie abschaltet weil sie entladen ist?