EVT 4000e Generalüberholung

[wushan]

Ich gehe davon aus, dass in der einen Zelle der Separator seine Isolationsfähigkeit verloren hat.

Im Übrigen, beim Totalentladen von LiFePol Zellen, werden diese gegen Ende zwar warm, entzünden sich aber nicht.
Vor kurzem habe ich 12 Zellen dieses Typ`s aus einem Pedelec mit 15 Ah, am Ende ihrer Lebensdauer von über 10 Jahren, entsorgen müssen.
Dabei bin ich so vorgegangen, dass jede Zelle einzeln mittels einer 50 W Autobirne bis auf Null-Volt entladen wurde.
Danach habe ich sie beim Wertstoffhof kostenfrei abgeben können.

Gruß - Peter

[callmeuhu]

LI-Akku von Pedelec aber auch ein Teil der unu-Akku (LI) brennen häufiger und haben auch schon Wohnungen/Häuser mit abgebrannt. Das liegt ua. daran, dass eine einzelne Akkuzelle, die restlichen Akkuzellen mit abbrennt. Ein thermisch-durchgehender LI-Akku verwandelt sich in ein Inferno
Man kann das Vergleichen mit einem Raum voller Mausefallen, in den man einen Tischtennisball wirft. Es entsteht eine unkontrollierbare Kettenreaktion. Das macht die LI-Akku zu einer akuten Gefahrenquelle. Bei LFP brennt es nicht so häufig, aber ausgeschlossen ist es dennoch nicht. Um die Gefahr zu verringern, braucht man ein zuverlässiges BMS, dass evt. Abweichungen registriert. Weicht eine Zelle zu stark ab, kann man die aus dem Zellverbund nehmen und ersetzen. Das geht bei LI nicht, oder nur dadurch, dass man den Akku zerlegen muss (unter Spannung )
Während LI bei Kälte wärmeisoliert sein müssen und bei bestimmten Temperaturen gar nicht geladen werden (manche Ladegeräte schalten den Ladestrom bei angewärmten Akku erst frei), sind die LFP da unempfindlich

Aus der Retrospektive aus betrachtet, war man 2012 noch naiv

[STW]

...Um die Gefahr zu verringern, braucht man ein zuverlässiges BMS, dass evt. Abweichungen registriert. Weicht eine Zelle zu stark ab, kann man die aus dem Zellverbund nehmen und ersetzen. ...

Ja klar, wenn während der Fahrt eine Zelle unmmittelbar wegstirbt und ein BMS das signalisiert, dann stellt man sich an den Seitenrand und baut die Zelle aus und ersetzt sie unmittelbar ... Denn dann wundert mich, warum die UNU-Akkus trotz BMS zum Abbrennen geneigt haben.

LFP - Akkus würde ich heute genau wie auch 2008 mit Balancern betreiben und hätte kein mieses Gefühl dabei. Die Chemie kann das ab. Gegen Seperatorschäden ist man sowieso nahezu machtlos.

[error]

Ich gehe davon aus, dass in der einen Zelle der Separator seine Isolationsfähigkeit verloren hat.

Im Übrigen, beim Totalentladen von LiFePol Zellen, werden diese gegen Ende zwar warm, entzünden sich aber nicht.
[...]

Es ist aber ein Unterschied, ob eine Zelle einzeln oder im Verbund mit 15 anderen Zellen tiefentladen wird.

Bei 75% SOC liefern die restlichen 15 Zellen genug Spannung und Strom um die entladene bzw. zusammengebrochene Zelle mit >40 V und >60 A in einer Reihenschaltung quasi mit falscher Polarität zu "laden".

Der Stromkreis ist/bleibt ja geschlossen und solange der Widerstand besagter Zelle nicht ansteigt oder eine Sicherheitsschaltung greift, "fließt" weiterhin der vom Controller abgerufene Strom.

Bleibt also der Widerstand niedrig, fällt ja nur die Spannung des Packs um ca. 3,5V. Man gibt also nur etwas mehr "Gas" um das auszugleichen, während eine Zelle "um ihr Leben kämpft".

Deshalb meine Fragen, ob die Zellen neu waren, ob es vorher Anzeichen für das "Unwohlsein einer Zelle" gab und ob das selbstgebaute BMS so etwas abfangen konnte.

Das Schaltbild im Thread war ja lediglich ein "Balancer im Entwicklungsstadium". Ein BMS macht aber mehr als "nur" zu Balancieren.

Anyway, so kann unter Umständen wirklich ein Separator "durchschlagen" werden. Das wäre aber vielleicht vermeidbar und nicht die eigentliche Ursache gewesen.

[STW]

Ist nicht ganz korrekt bzw. passend zu dem, was da passiert ist.
Die LiFePO4 - Zellen lädst Du zwar bis 3.6V, im Leerlauf haben die 3.38V und unter Last bist du eher bei 3.2V, Tendenz fallend auf eher weniger. Den Wegfall einer Zelle würde man recht frühzeitig in der Ladestandsanzeige sehen, die hier ja auch noch digital ausgelegt war. Und sollte man das mit mehr Gas kompensieren, dann fällt der Spannung noch kräftiger des gesamten Akkupacks. Die Controller schalten üblicherweise bei 42V ab, da sind wir also bei ca. 2.8V pro Zelle, auf die man sehr schnell kommt bei hoher Last. Die Abschaltspannung des Controllers ersetzt damit recht gut einen zellenbasierten Unterspannungsschutz (da habe ich bei meinen Selbstbauten eine ganze Zeit drüber gebrütet und mögliche Konstellationen durchgerechnet).

Wenn ich defekte Zellen dieser Machart in den Fingern hatte, gab es folgende Zustände:
- gebläht, teilweise aufgrund geplatzter verbauter Tüten rochen die schon nach Glasreiniger. Kapazitätsverlust.
- kaum gebläht, aber Kapazitätsverlust => da sind dann einzelne der intern verbauten Typen defekt gewesen
- stark gebläht, starker Kapazitäsverlust => vermutlich einige der Anschlusslaschen aufgrund der mechanischen Verformung abgerissen
- unterschiedliches Blähstadium, aber 0V und 0 Ohm

Die ersten drei Zustände sind der Anfang, der letzte das Ende. Bei 0 Ohm passiert dann auch m.E. nichts mehr, wenn große Ströme fließen, auch in der falschen Richtung.

Dann gibt es ja auch ein paar Youtube-Videos, in dem die Zellen mal beschossen worden sind, mal per Hammer und sonstiger Gewalt bearbeitet worden sind. Offene Flammen gab es da nicht, aber erkennbar viel Rauch und Wärme. Das wird dann im gemeinsamen Verbau die Nachbarzellen mit betreffen, und brennen tut dann natürlich das restliche Material des Rollers.
Die Zellen fangen natürlich stark an auszugasen, wenn sie durchgehen, das Ausgasungsventil befand sich unter dem Herstellerlogo zwischen den Polen. Denkbar ist natürlich, dass das Ausgasungsventil "dicht" war, z.B. durch Druck von oben auf das Herstellerlogo, die Zelle nicht gasen konnte und dann Überdruck und Hitze doch einen Brandverlauf begünstigt haben.
Naja, im Nachhinein wird man es nicht mehr feststellen können.

[callmeuhu]

Es ist aber ein Unterschied, ob eine Zelle einzeln oder im Verbund mit 15 anderen Zellen tiefentladen wird.

auch hier mein letzter Kommentar

Das war ua. 2012 gar nicht berücksichtigt worden. Sieht man sich den Faden an, sieht man ja, was da gebaut wurde. 2012 war aber der Wissenstand ein anderer und die Verbreitung der Fahrzeuge, noch sehr viel geringer, als heute.
Erst durch die massenhafte Produktion und den günstigeren, kleineren, leichteren LI-Zellen, sind die Brände entstanden. Was hängen bleibt: Der Fragesteller ging 2012 von einer Sicherheit aus, die LFP würden nicht brennen. Wer ihm diese "Schnapsidee" eingeredet hat
Sein Klagelied ist deshalb: von wegen, LFP-Zellen brennen nicht

Hat jetzt die falsche Schlussfolgerung(LFP sind sicher), die "freie" Konstruktion, ohne Berücksichtigung wesentlicher Parameter, die fast 11jährige Nutzung, die fehlende Pflege/Wartung, das BMS(das nur der Fragesteller einschätzen kann) oder eben ein technischer Defekt zum Abbrand geführt

Das Kind ist in den Brunnen gefallen und es gab nur einen finanziellen Schaden

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@STW

Das ist jetzt etwas viel auf einmal. Ich würde gern abwarten was der TE sagt.

Vorweg: "Üblicherweise" gibt es bei einem Selbstbau nicht!

Ausserdem muss ja irgendwas passiert sein, sonst hätte nichts gebrannt.

Und nein, ein Unterspannungsschutz des Controllers ersetzt keine Einzelzellenüberwachung.

Das würde nur funktionieren, wenn alle Zellen gleichzeitig und gleichmäßig entladen werden.

Dann bräuchte man also demnach auch nicht balancieren, weil alle Zellen gleich sind?

Warum müssen Zellen überhaupt balanciert werden?

Sorry, das habe ich im "Selbstversuch" erfahren müssen.

Ich hatte einen Akku 13S6P aus 18650er Zellen mit ca. 35-40A belastet. Kein BMS, nur Topendbalanciert.

Völlig innerhalb der Specs.

Das ging ewig gut, weil ich den Akku nur bis max 30% entladen hatte.

Im Modellbau eine übliche Vorgehensweise. Da balanciert man auch nur beim Laden und hat kein BMS.

Irgendwann hatte ich keine Zeit mehr zum Laden und dachte "passt schon für die Strecke".

Resultat: die Kiste wurde langsamer und ich hab im Kopf die Spannung aus der Geschwindigkeit mitgerechnet.

Plötzlich am Berg kurzer Aussetzer, noch einer, Kiste aus.

Gewartet, liess sich nicht mehr einschalten, obwohl sich die Zellen ja erholt haben müssten.

Also im Eiltempo nach hause, zerlegt, gemessen: ein Block 0V, Widerstand unendlich, alle Zellverbinder heil, die restlichen Zellen hatten sich bei knapp 3,6V eingependelt. Glück gehabt.

Seit damals mache ich solchen Quatsch nicht mehr. Bei 6P führt man quasi zeitgleich das selbe Experiment (also mit 6 fachen Risiko) durch.

Man muss es nur oft genug versuchen, irgendwann geht es dann schon schief...

[STW]

Wir müssen da zwischen Selbstbauer und "User" unterscheiden. Der TE hat ähnlich wie ich sich einen Kopf gemacht - und deshalb sind wir da ohne einzelnen Unterspannungsschutz pro Zelle gut hingekommen. Zugegebenermaßen habe ich alle paar Monate meine Zellen auch hinsichtlich der Spannungslage überprüft und im Auge behalten.
Einem normalen User würde ich die Kiste nicht so produzieren - aber eher aus dem Grunde von Vermeidung eines Gewährleistungsfalles. Dummerweise machen die meisten Leute nach dem Kauf erstmal einen Reichweitentest. Ich bin immer vom schlimmsten Fall ausgegangen und bin sicherlich nie unter 30% SoC gegangen. Hätte eine Zelle die Hufe hochgerissen, dann hätte ich das aber vorher schon am Ladestandsanzeiger im Cockpit gesehen. Der hat mir auch recht genau ein Problem signalisiert, als ich eine ausgeglühte Schraube hatte.

Das eigentliche Highlight für mich war der Ovinem / Sprinter 60 eines Bekannten. Der kam ab Internetverkäufer ganz ohne Balancer und BMS. Der Bekannte wollte von mir Balancer verbaut haben, Kilometerstand so um die 12.000. Ich bin beim vollgeladenen Roller erstmal mit dem Spannungsmesser rangegangen: alle Zellen hatten zwischen 3.58 - 3.62V. Ich habe vom Balancer-Einsatz abgeraten, weil die Dinger derart geil im Gleichlauf waren, dass ein Balancer hätte mehr versauen können als geholfen.

Das Problem mit LiPos kenne ich dagegen auch. Ich habe hier ein paar herumliegen, die alle 2 - 4 Wochen mal benötigt werden. Nach Gebrauch (nicht unter 50% SoC) werden die auf Lagerspannung gebracht und kurz vor dem Einsatz wieder geladen. Gerade mußte ich zwei Stück aussortieren, weil jeweils eine Zelle beim Herumliegen auf 0V und 0 Ohm gegangen sind. Einfach so ohne Vorankündigung - die ließen sich nicht mehr laden und das Messgerät war dann recht deutlich in seiner Aussage.
Einen "durchgehenden" LiPo-Akku habe ich auch schon erlebt - beides Male ein Fehler in der Verkabelung des angeschlossenen Geräte mit Kurzschluß. Außer Ärger und Hitze hatte ich da keine Probleme, könnte daran gelegen haben, dass die Akkus ziemlich luftig montiert waren und damit keine Explosion möglich war.

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@STW

Genau wie du habe ich auch gedacht, bis ich mein Erlebnis mit dem Akku hatte.

Natürlich habe ich "auch gewusst was ich tue" und mir waren die Zusammenhänge klar und ich habe gemessen und auch nachgedacht.

But Karma is a bitch!

Seit dem baue ich nur noch mit "doppeltem Boden".

Das ist hier ein öffentliches Forum und nicht jeder geht mit gleichem Interesse und Wissensstand an Projekte heran.

OK, meine Kiste hat nicht gebrannt, aber das war nicht mein Verdienst, sondern pures Glück.

Wenigstens habe ich alles sofort zerlegt und stromlos gemacht (auch den Akku selbst, der Zellblock war danach raus).

So wie LFP Zellen vermarktet werden, sind sie anscheinend "Idiotensicher".

Aber es sind immer die gleichen Tests. Die Dinger werden entweder tiefentladen, überladen oder mechanisch mishandelt.

Mir ist aber kein Test bekannt, bei dem Zellen mit zigfacher Überspannung, hohen Strömen, falsch gepolt geladen werden.

Genau das passiert aber mit einer tiefentladenen Zelle in einem mehrzelligen Akku in Reihenschaltung wenn kein BMS den Fehlerzustand erkennt und abschaltet.

Du sagst ja selbst: die Zellen können unterschiedlich reagieren. Null Ohm (Kurzschluss) und unendlicher Widerstand können dabei vielleicht noch irgendwie für einen glücklichen Ausgang des Experimentes sorgen.

Wobei ganz sicher wäre ich mir bei null Ohm unter Last nicht.

Man muss überlegen was zu den null Ohm geführt hat und ob der Zustand endgültig ist.

Alles andere führt zu irgendeiner chemischen (und damit meist thermischen) Reaktion in der betroffenen Zelle.

Verkehrt gepolt kann die Zelle ja nicht speichern und die Energie muss irgendwo bleiben.

Egal, wenn ich lese, was du schreibst, kann ich dir nur zustimmen. Keine Einwände. Auch bei den "nicht balancierten Zellen".

Trotzdem. Seit meinem Schlüsselerlebnis sehe ich die Dinge etwas kritischer.

Deshalb würde ich mir auch nicht anmaßen den Threadersteller irgendwie anzuprangern, wenn sich ein vermeidbarer Fehler herausstellt.

Wie callmeuhu richtig geschrieben hat kommt es immer auf den Wissensstand an und vor zig Jahren war das ein anderer als heute.

Ich stelle fest, dass meine Akkus immer größer werden und damit die Innenwiderstände durch Parallelschaltung immer geringer werden.

Damit sind kurzzeitig Ströme von 1000A kein Problem.

Wenn so etwas zu erwarten ist, muss man irgendwie dafür sorgen, dass der Schwachpunkt nicht irgendwo zwischen den Zellen liegt oder vorher irgendetwas an Sicherheitsschaltung rechtzeitig greift.

Es hat schon etwas von "living on the edge" was wir da machen. Letztendlich muss man einen Eigenbau/Umbau immer als Prototypen ansehen.

Mich hat besagter Brand jedenfalls zum Nachdenken gebracht und mich alle meine Baustellen/Projekte/Fahrzeuge in Gedanken nochmals prüfen lassen.

In sofern war der tragische Tod dieses armen Rollers nicht umsonst.

[wushan]

Mein selbstgebautes BMS hatte eine Einzelzellenüberwachung, die ja im Störfall per Piezopiepser Meldung gemacht hat.
Erst ca. 30 Sek. später hat der ESC dicht gemacht und da roch es auch schon nach Ampere...

Die Zellen von Winston sind ja in einem gelben Kunststoffgehäuse, das natürlich wegschmolz, bzw. brannte.
Hätte ich zwischen den Zellen Asbestplatten verbaut, wäre eventuell die Durchzündung vermieden worden.
Aber wer macht das heutzutage noch jemand?

Es ist vorbei und nichts auser dem Roller ist abgebrannt...