LiPo Akkus Feuerschutz

#1 von Gerhard_Karl , 16.03.2022 12:28

Hallo ,
bei einem neuen Projekt (DIEMA Diesellok in 1:13) will ich die Stromversorgung durch einen LiPo Akku realisieren.
Bei den Anbietern der LiPos werden in teilweise auffälliger Weise Brandschutz-Loschgranulat oder Safetybags angeboten.
Ich habe bisher noch von keinen Brand-Unfällen bei Modellen gehört Was sagen die Praktiker zu der Brandgefahr bei normaler Benutzung der LiPos in Modellfahrzeugen, was ja inzwischen doch stärker verbreitet ist?
Mit freundlichen Grüßen
Gerhard


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#2 von Michael Knop , 16.03.2022 12:42

Zitat von Gerhard_Karl im Beitrag #1
Hallo ,
bei einem neuen Projekt (DIEMA Diesellok in 1:13) will ich die Stromversorgung durch einen LiPo Akku realisieren.
Bei den Anbietern der LiPos werden in teilweise auffälliger Weise Brandschutz-Loschgranulat oder Safetybags angeboten.
Ich habe bisher noch von keinen Brand-Unfällen bei Modellen gehört Was sagen die Praktiker zu der Brandgefahr bei normaler Benutzung der LiPos in Modellfahrzeugen, was ja inzwischen doch stärker verbreitet ist?
Mit freundlichen Grüßen
Gerhard

Hi Gerhard,

Lipo Akkus sind brandgefährlich, dass ist richtig - kannst du nicht auf Lithium Eisen Phosphat „umstellen“, die sind eigensicher, im Gegensatz zu den lipo.


Meiner Chefin ist in der Abflughalle am Dortmunder Flughafen der Akku des Laptop durchgegangen - war nicht lustig, die Sache - erst recht nicht, wenn man bedenkt, das der Akku 10 Minuten später „den Flieger vom Himmel geholt hätte“ wenn er entsprechend länger gehalten hätte.


Auch die Akkus von e-biks, und e-Rollern sind mit solchen Fehler schon die eine oder andere Pressemeldung „


Viele Grüße, Michael


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#3 von volkerS , 16.03.2022 12:51

Hallo Gerhard,
LiPos sind durchaus nicht zu unterschätzen.
1. Es sollte am Akku eine Sicherung vorhanden sein. Ein Kurzschluß in der nachgeschalteten Technik ist nicht zu unterschätzen und sich darauf zu verlassen dass die Litzen durchbrennen ist keine Lösung.
2. das Ladegerät für die Lipos muss genau für den Typ geeignet sein. Wird die Ladeschlußspannung auch nur geringfügig (0,1V) überschritten kann dies die Zelle zerstören.
3. Werden mehr als 1 Zelle in Reihe geschaltet muss immer mit einem Balancer geladen werden.
Die Gefahr die von Lipos ausgeht sollte allen noch aus dem Problemen des S... Handys oder der Batterie in den Flugzeugen des US-Herstellers in Erinnerung sein.
Zum Transport verwenden Modellflieger SafetyBags. Brennt erst mal eine Zelle kann man sie nur kontrolliert abbrennen lassen, brennt sogar unter Wasser weiter. Lt. Aussage eines niederländischen Brandschutzingenieurs soll Glasperlgranulat als Löschmittel geeignet sein. Das schmilzt durch die Hitzeentwicklung und verkapselt die Zelle und unterbindet so die Sauerstoffzufuhr.
Habe diese Woche Li-Primärzellen erhalten. 1 Seite Lieferschein, 8 Seiten Gefahrgutdokumentation.
Volker


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#4 von KDW , 16.03.2022 13:07

Hallo Gerhard,
ich kann die Bedenken von Michael und Volker nur unterstützen. Wenngleich LiPo-Akkus heutzutage sehr weit verbreitet sind und Brände relativ selten vorkommen, können die Auswirkungen solcher Brände sehr dramatisch sein, wie zum Beispiel in diesem Video aus London, das mir kürzlich ein Modellbaukollege zugespielt hat, wo der Akku eines E-Scooters in Brand geraten war:
https://content.invisioncic.com/r275785/...6469ffed3b2.MP4
Begleittext zu dem Video: "London Fire Brigade attended 120 fires caused by Lipo type of batteries last year and 25 involving lithium batteries so far this year.
This video shows a fire that originated in the LiPo battery of an E-Scooter stored in the front room, watch for the over pressure from the bedroom windows at the beginning...."

Es ist ähnlich wie bei der Kernenergie - statistisch ist ein GAU sehr selten; wenn er jedoch passiert, sind die Folgen jedoch dramatisch!

LiPo-Akkus haben von ihren elektrischen Eigenschaften sicherlich viele Vorteile (z.B. hohe Energiedichte, geringes Gewicht), doch wenn es sich einrichten lässt, sollte man tunlichst auf eine eigensichere Akkutechnoloie (z.B. Lithium-Eisenphosphat, Nickel-Metallhydrid oder zur Not auch Blei) ausweichen.

Viele Grüße
Klaus-Dieter


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#5 von Stahlblauberlin , 16.03.2022 14:10

LiPos sind per se nicht gefährlich. Das Handling ist der Knackpunkt.
1. Lipos dürfen NIEMALS überladen werden -> Gefahr
2. Lipos dürfen NIEMALS kurzgeschlossen oder überlastet werden -> Gefahr
3. Lipos dürfen nicht tiefentladen werden -> Akku tot
4. Lipos dürfen niemals verpolt geladen werden -> Feuerwerk!

Wenn man ordentliche Ladetechnik richtig einsetzt ist das Laden harmlos. Dabei ist wichtig:
1.) Ladeschlussspannung der Zellen. Herstellerangaben der Zellen beachten. Ein paar mV weniger schonen die Zellen und kosten nur wenig Kapazität.
2. ) Das Ladegerät muss immer mit Balancer laden. Dabei wird die Spannung jeder einzelnen Zelle im Pack überwacht und Unterschiede ausgeglichen. Beim typischen passiven Balancieren wird bei vollen Zellen ein Bypass über die Zelle geschaltet. Aktive Balancer schaufeln Ladung auch über mehrere Zellen im Pack hin- und her, auch beim Entladen möglich wenn der Balancer fest am Akku verbaut ist.
Die typischen Modellbau-Computerlader der Klasse 60,- + reichen sicher aus, es sei denn du willst irgendwelch Monsterakkus laden.

Entladen: Zellenweise arbeitender Tiefentladeschutz sowie eine Absicherung gegen Kurzschluss/Überlast und es kann nicht viel passieren. Auch hier im Datenblatt des Akkus nach der Entladeschlussspannung gucken und die Schwelle, soweit einstellbar, etwas höher ansetzen. Wenn man die maximale Kapazität nicht ausnutzt schont das den Akku, die Nerven und den Geldbeutel. Auf 10% Kapazität zu verzichten kann je nach Akku die Lebensdauer locker verdoppeln.

Es gibt bei den Üblichen Quellen auch für Modellbauakkus halbwegs geeignete Batterimanagement-Boards. Perfekt sind die nicht. Ein Unterspannungsschutz mit Einzelzellenüberwachung als Modul hingegen gibt es reichlich, die schalten nicht ab aber warnen ausreichend früh. Als Überlastschutz reicht die klassische Sicherung, normale Akkus sind mit 20C und mehr belastbar, das heisst ein 5000 mAH-Akku darf 100 A liefern, abgesichert mit 20A dürfte als Fahrakku in einer Gartenbahnlok der Akku auf der sehr sicheren Seite sein.

Ich schätze im Modellbau die Gefahr eines Brandes durch Kurzschluss und Kabelbrand deutlich höher ein als durch einen durchgehenden LiPo-Akku. Und das geht dann auch super mit anderen Akkutechnologien. hab selber mal eine Tamiya Lunchbox eingeschmolzen als es nach einem Crash den NiMh-Akku kurzgeschlossen hat. Die lassen kurzgeschlossene Kabel mit 4mm² hellrot glühen....

LiFePo ist auf den ersten Blick sicherer, die Zellen sind im Rahem eigensicher. Ansonsten gilt das gleiche wie für LiPos (Balancieren, Lade/Entladeschlussspannung etc.) Man hat eine niedrigere Zellenspannung und Kapazität im Verhältnis zu Volumen und Gewicht zu tun. Auch ist die Beschaffung etwas aufwändiger, einfach mal eben so ein 4S-Pack mit 5000mA ordern ist nicht.

Wenn mal wieder ein E-Bike-Akku abfackelt sollte sich man die mal genauer ansehen. Hyperbillig drückt die Sicherheit, Schutzschaltungen kosten halt Geld, dann Zellen die bei den Markenherstellern aus jeder Selektion herausgefallen sind mit grenzwertiger Zellchemie. Bei denen die ich mir mal von innen angesehen habe wurde ich ganz vorsichtig. Die Arbeit ganz schnell ins Freie verlagert, Feuerlöscher bringt eh nicht viel. Dünne Zellverbinder, einfachste Überwachungselektronik, Zellen z.T. einfach mit Heißkleber und Pappe mechanisch montiert. Ein vernünftiger Balancer war auch nicht drin, ein passiver mit Wiederständen schafft nur Ausgleichsströme im mA-Bereich, und das bei 6Ah und mehr pro Zelle. Hab beim Suchen nach der vermeintlich toten Zelle in einem Pack alles zwischen randvoll und fast leer gefunden. Und nicht eine sondern acht tote Zellen. Das pack war gerade mal ein gutes Jahr alt.


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#6 von hohash , 16.03.2022 15:01

Hallo Gerhard,

bei meinen Modellfliegern werkeln ausschließlich LiPos. Wie hier mehrfach korrekt beschrieben wurde, ist der Umgang entscheidend. Passende Ladegeräte nutzen, Laden und auch Entladen auf möglichst feuerfester Unterlage und Lagerung sowie Transport in feuerfesten Behältern sehe ich als Grundvoraussetzung.

Zur Praxis: In den vielen Jahren der Nutzung dieser Akkus ist mir dadurch erst ein Akku abgefackelt, dass dann aber spektakulär. Allerdings war das nach einem Absturz des Modells mit totaler Kaltverformung...


LG Andreas
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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#7 von KDW , 16.03.2022 15:05

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #5
LiPos sind per se nicht gefährlich. Das Handling ist der Knackpunkt.
1. Lipos dürfen NIEMALS überladen werden -> Gefahr
2. Lipos dürfen NIEMALS kurzgeschlossen oder überlastet werden -> Gefahr
3. Lipos dürfen nicht tiefentladen werden -> Akku tot
4. Lipos dürfen niemals verpolt geladen werden -> Feuerwerk!
....


Das ist durchaus richtig.
Insbesondere die Anweisungen für das Handling sind unbedingt zu beachten und zu befolgen! Balancing bei Batterien (d.h. bei Zusammenschaltungen mehrerer Zellen) sind ein absolutes Muss!
Allerdings ist man hier darauf angewiesen, dass das Batteriemanagement einwandfrei und zuverlässig funktioniert.
Gefahren ergeben sich, wenn das Batteriemanagement nicht zuverlässig funktioniert (z.B. durch Bauteilausfälle, Kontaktprobleme) und so die oben genannten Punkte unbemerkt nicht erfüllt werden.
So können beispielsweise bei extern, über Steckverbinder angeschlossenen Balancern an den Steckverbindern Kontaktprobleme oder auch Kabelbrüche auftreten.

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #5


Ich schätze im Modellbau die Gefahr eines Brandes durch Kurzschluss und Kabelbrand deutlich höher ein als durch einen durchgehenden LiPo-Akku. Und das geht dann auch super mit anderen Akkutechnologien. hab selber mal eine Tamiya Lunchbox eingeschmolzen als es nach einem Crash den NiMh-Akku kurzgeschlossen hat. Die lassen kurzgeschlossene Kabel mit 4mm² hellrot glühen....



Ja, dafür gibt es leider genügend traurige Beispiele. Daher sollte jeder Modellbauer unbedingt für eine angemessene Absicherung möglichst nahe am Akku sorgen, bei verzweigten Stromversorgungen möglichst auch mit selektiver Absicherung einzelner Zweige.

Zitat von Stahlblauberlin im Beitrag #5

Wenn mal wieder ein E-Bike-Akku abfackelt sollte sich man die mal genauer ansehen. Hyperbillig drückt die Sicherheit, Schutzschaltungen kosten halt Geld, dann Zellen die bei den Markenherstellern aus jeder Selektion herausgefallen sind mit grenzwertiger Zellchemie. Bei denen die ich mir mal von innen angesehen habe wurde ich ganz vorsichtig. Die Arbeit ganz schnell ins Freie verlagert, Feuerlöscher bringt eh nicht viel. Dünne Zellverbinder, einfachste Überwachungselektronik, Zellen z.T. einfach mit Heißkleber und Pappe mechanisch montiert. Ein vernünftiger Balancer war auch nicht drin, ein passiver mit Wiederständen schafft nur Ausgleichsströme im mA-Bereich, und das bei 6Ah und mehr pro Zelle. Hab beim Suchen nach der vermeintlich toten Zelle in einem Pack alles zwischen randvoll und fast leer gefunden. Und nicht eine sondern acht tote Zellen. Das pack war gerade mal ein gutes Jahr alt.


Ja, das gibt es wohl, mein Sohn hat mir auch von einem solchen Akkupack berichtet. Das ist unverantwortliches Sparen am falschen Ende!

Viele Grüße
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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#8 von Murmel , 16.03.2022 15:29

Zitat von Michael Knop im Beitrag #2


Meiner Chefin ist in der Abflughalle am Dortmunder Flughafen der Akku des Laptop durchgegangen - war nicht lustig, die Sache - erst recht nicht, wenn man bedenkt, das der Akku 10 Minuten später „den Flieger vom Himmel geholt hätte“ wenn er entsprechend länger gehalten hätte.





Ein Leben ohne Märklin ist nicht sinnlos,
es ist völlig aussichtslos


 
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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#9 von Stahlblauberlin , 16.03.2022 15:50

Stichwort Absicherung: In einer Modelllok sollte eine Sicherung reichen, aber eine vernünftige! Was hilft die schönste Sicherung wenn es am Sicherungshalter schmort...
Bis 3 A: Glasrohrsicherungen 20x5 in soliden Halterungen, Kabel gecrimpt oder gelötet mit Zugentlastung
Ab 5A: KFZ-Flachsicherungen mit entsprechenden Halterungen, Kabel mit 6,3er Steckschuhen, gecrimpt.
Und alles ganz dicht beim Akku.


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RE: LiPo Akkus Feuerschutz

#10 von Gerhard_Karl , 21.03.2022 11:05

Hallo liebe Teilnehmer,
für eure wertvollen Tips bedanke ich mich.
Mit freundlichen Grüßen
Gerhard


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