Onderwerp: Lithium_Ion (Fe??) gaat niet altijd goed

Allicht zijn er ook voor ons een paar lessen te leren van DIT ongeval.

Onduidelijk bericht. Gaat om een gasexplosie. Er word gerept over de mogelijkheid van thermal runaway in li-ion, maar niet dat het hier het geval is. De verwezen gebruikte technologie is niet op basis van lifepo4, maar ordinaire li-ion.

Bij een thermal runaway is er geen gasexplosie. Overladen van li-ion levert net als bij loodzuur knalgas op.

Het is niet alleen dat knalgas door overladen wat het gevaar veroorzaakt hoor.
Bij Lithium-ion is het "een beetje" ingewikkelder .
Genoeg over te vinden op internet bijv. firepro.nl/kennisbank/brandgev...ithium-ion-batterij/
Een van de gevaren is het in aarraking komen van Lithium en water bijv. als je wilt gaan blussen. Lithium reageert zeer heftig met water , net zo als natrium ( wat je misschien wel eens op school in een chemieles gezien hebt) maar dan nog veel heftiger ( zie video!). Daarbij ontstaat veel meer watrestof dan bij overladen en bovendien kun je dat niet blussen met water , in tegendeel.
Lithium is sowieso al brandbaardr dan Natrium of andere zogenaamde alkalimetalen ( Li, Na , K , Rb , Cs en Fr ) die allemaal in meer of mindere mate dit soort vervelende eigenschappen hebben
Daarnaast bevat zo'n batterij meer zeer brandbare stoffen zoals ether i.t.t. een lood-zwaelzuuraccu waar eiegnlijk niks brandbaars in zit
Daarom gaat de vergelijking met een lood-zwavelzuur accu bij overladen niet helemaal op.
Ad

YB, weer een wat moeizame post om je "kennis" ten toon te spreiden. Hoe geeft dat nou weer te maken met het onderwerp van een gasexplosie?

Ik vind het wel leerzaam wat Ad te vertellen heeft hoor. Blijft soms wat weinig van hangen, maar dat ligt dan weer aan mij
Alleen: LiIon is inderdaad een ander 'beestje' dan LiFePo4. Die laatste is, ten koste van capaciteit, juist zo gemaakt dat brand en afgassen eigenlijk niet voor elkaar te krijgen is, of je moet moedwillig iets verzieken. Maarja, dan kun je met een ordinaire loodaccu ook al behoorlijk wat chaos veroorzaken. Same difference.

boarderbas schreef :
Tja , dat jij misschien te dom bent om te begrijpen dat vergelijken met een knalgasexplosie bij een loodaccu nergens op slaat kan ik ook niet helpen hoor.
Overigens is dat niet alleen een kwestie van kennis maar ook even googelen hoor.
Ad

boarderbas schreef :
Het is treurig dat iemand die zijn kennis deelt zo wordt afgezeken.
Ja sommige dingen die hij zegt passen niet in jou kraam, maar ze zijn vermoedelijk wel waar.
Dus laat hem zijn ervaring en kennis delen, en kom met steekhoudende argumenten, indien je die hebt, om wat hij zegt te weerleggen, of geef geen commentaar.

Heren, het gaat in het bericht om een gasexplosie. Dat li-ion link kan zijn weten we allemaal en is de reden van posten.

Li-ion heeft een water gebaseerd electrolyt wat bij overladen er net als bij loodzuuraccu's gewoon uit komt via de vent. Andere lithium gerelateerde gasexplosiegevaren ken ik niet.

boarderbas schreef :
Volstrekt juist: onduidelijk bericht. Het leugen/onbegrip filter van onze zo bevochten vrije pers is er overheen gegaan. Dus zelfs dat het hier om een gas-explosie gaat, is niet zeker. Wat er wel duidelijk in staat: Dat nog niet duidelijk is welke chain of events nu die explosie veroozaakt heeft.

Tot dat moment weten we het dus niet. Wel dat men kennelijk zonder gasmaskers de accukamer in gegaan is, en dat het kennelijk daar rondom mis is gegaan.

@ YellowBoat
Ad, gewoon blijven doorgaan a.u.b.

Iets meer info met nog wat linkjeserin om verder te lezen.
gcaptain.com/fire-and-gas-expl...m-ion-power-warning/

Het betreft een systeem dat is ontwikkeld met veiligheidsvoorzorgsmaatregelen hoog in het vaandel:
Het systeem was nog geen jaar oud en toch was er kennelijk al uitgebreid onderhoud nodig:
(google vertaling uit Noors)
De fabrikant heeft de indruk dat het uit de hand gelopen is omdat het systeem (BMS?) was uitgeschakeld waardoor de veiligheidsmaatregelen niet werden of konden worden toegepast.
Daarom hebben ze nu dit advies uitgegeven:
www.sdir.no/contentassets/3b78....pdf?t=1571289795357

Vermoedelijk is er iets niet goed gegaan tijdens het onderhoud/aanpassen van het systeem.
Als er iets mis gaat en er ontstaat een thermal runaway dan is het niet meer te stoppen.

Wat kunnen we er van leren?
Ik heb de indruk dat het hier een gigantische berg cilindrische NMC cellen betreft.
Je ziet bij deze cellen dat er incidenteel wel eens eentje spontaan tot ontbranding komt.
Juist omdat er aanwijzingen zijn dat dit ook gebeurt op momenten dat de cellen niet worden gebruikt (er zijn voorbeelden van accupakketten in opslag en auto in parkeergarage zonder laadmogelijkheid)
Toevallig zag ik deze week een youtube filmpje over veiligheid van lithium en daar werd gewezen naar een heel dunne "Gasket Seal" tussen de plus en de min en die in het productie proces worden samengeknepen.
Het falen van deze ring zou wel eens de oorzaak kunnen zijn?




Persoonlijk zou ik dus niet kiezen voor veel cilindrische cellen, sowieso zou ik het aantal cellen beperken indien mogelijk.
Kies voor LFP cellen ipv NMC (ik ken nog geen voorbeelden van deze problemen bij LFP?)
Het is sowieso handig de temperatuur te monitoren, denk dan ook eens na wat te doen als de temperatuur te hoog wordt.
Je zou kunnen nadenken over een ventilatie mogelijkheid van de accuruimte.

Ik lees zojuist dat de zonneauto van de TU Delft in Australië in vlammen is opgegaan. Zitten er in zo’n auto ook Lithium accu’s? Gelukkig is de piloot er heelhuids uit gekomen.

Eea doet met erg denken aan de problemen met stoomketels in het begin.

Mijn voorlopige conclusie: nieuwe technologie, nieuwe problemen.

Tegen de tijd dat mijn ouwe jaren 60 design VP MD11C het echt niet meer doet, mijn Peugeot partner op benzine echt niet meer naar de pomp kan, is dit wel in kaart gebracht en opgelost.

jerry schreef :
Jammer dat het zo moet eindigen voor dit team. Maar zoals de titel van dit topic al meld, het gaat niet altijd goed met de nieuwe soort accu's, en daar moeten we dringend meer van weten.
Om betere / veiligere oplossingen te vinden.
Bovendien stel ik mij de vraag welke vervuilende en giftige stoffen vrijkomen bij zo een brand van een nieuwe accu ? ( Ook bij een brand van fietsaccu's en GSM of smartphone accu's ), Hebben we een juist beeld van de risico's die daaraan zitten ?
Het zou jammer zijn als we om de aarde te redden van te veel Co2 we de hele zooi zouden vergiftigen.

Tony2920 schreef : De gemiddelde persoon denk ik niet, ik denk de deskundigen wel.

Het probleem is dat de beslisser tot aanschaf van een systeem over het algemeen niet in staat is om te oordelen of zijn adviseur deskundig is en daarom vaak door verkeerd advies vaak onnodig aan hogere risico's wordt blootgesteld.

Ik denk dat je de risico's vrij simpel heel erg laag kunt houden bij onze toepassingen aan boord.

Bij die Solar auto zullen ze de maximale risico's hebben genomen om het maximale uit het systeem te kunnen halen met alle gevolgen van dien.

Bij de ferry zit het risico in de grote van het systeem dat bijvoorbeeld op cel niveau niet meer is te monitoren. Maar vooralsnog lijkt het op een ongeluk veroorzaakt door onderhoud.

In onze toepassing moet je wel beseffen dat bij kortsluiting met een NMC cell of accupack desastreus is en waarschijnlijk tot het uitbranden en zinken van je boot zal leiden.

Mij is onbekend of bij een prismatic LFP (LiFePO4) systeem de gevolgen het zelfde zullen zijn bij een thermal runaway.

In filmpjes zie je duidelijk minder vuur bij LFP icm een thermal runaway veroorzaakt door kortsluiting.
Bij doorboren van een LFP cell zie je alleen rook tov een vuurbal bij NMC.
Of de rook van de LFP ook tot ontbranding zal kunnen komen in een afgesloten ruimte icm een vonk of vuur dat weet ik niet.

Thermal runaway kan alleen voorkomen bij Li Cobalt Manganaat cellen en de Li Polymer cellen. Dit omdat het manganaat (in de LCM cellen en de Li Polymer cellen) minder stabiel is dan het vergelijkbare Ferrofosfaat. Het zuurstofatoom kan zich uit het manganaat vrijmaken (dit heeft te maken met de van der Waals krachten waarmee het zuurstof atoom 'vast zit' in het manganaat) en dan als losse zuurstof radicaal makkelijk met andere elementen kan binden in een exotherme reactie.
Het feit dat het 'elektrolyt' van de Li-ion cellen bestaat uit een 'organische vloeistof' van diverse C-H verbindingen die 'dolgraag' in de fik gaan bij de aanwezigheid van een zuurstofradicaal, geeft dan uiteindelijk aanleiding tot de 'thermal runaway' in een ketting reactie van zuurstof aan 'organische vloeistof' > temperatuurverhoging en dat geeft dan weer meer losmaken van zuurstof radicalen, die zich weer weten te binden met de 'organische vloeistof'. Het gevolg is een ontploffing van de cel. De ronde staafvormige cellen zoals gebruikt door Tesla, zijn het best bestand tegen druktoename. Het is helaas zo dat hun bestendigheid tegen druk ook ervoor zorgt dat de 'knal' bij het bezwijken van de cel door de druk evenredig groter is. Het 'vuurwerk' bij het bezwijken van de cel is dat ook.
Bij LFP cellen kan de cel wel opzwellen als de celtemperatuur te hoog wordt en het 'elektrolyt' door die hoge temperatuur gaat verdampen. Bij LFP cellen kan dus wel 'ontgassing' voorkomen, maar geen explosie met 'vuur verschijnselen'. Het 'elektrolyt' noch het gevormde gas is brandbaar.

"Maar waarom is dat dan niet bij LiFePO₄ cellen zo?" Nou, bij LFP cellen hebben ze die 'organische vloeistof' gehalogeniseerd met Chloor, Broom, Jood of andere elementen uit de 'Halogenen' groep. Dat maakt ze onbrandbaar en daardoor komt thermal runaway niet voor bij de LFP accu's. Het maakt niet uit hoe de constructie van de platen is: gewoon 'geruwd' of 'prismatic' (Wafelblad aanrecht patroon). Er is tot op heden nog geen melding van een explosie van LFP cellen en ook niet van de prismatic LFP cellen.

Een andere reden voor de thermal runaway is de hogere inwendige weerstand van de Li Cobalt manganaat (en Li Polymer) cellen ten opzichte van de LFP cellen. In deze inwendige weerstand wordt door stroomdoorgang warmte opgewekt gelijk aan I²R (de op of ontlaadstroom in het kwadraat maal de inwendige weerstand). Bij een gelijke stroom wordt er in LCM cellen meer warmte ontwikkeld dan in LFP cellen. Het lijkt erop dat de opgewekte warmte verantwoordelijk is voor de levensduur van de cellen. Dat komt naar voren uit de opgegeven levensduur die fabrikanten opgeven voor hun cellen bij gebruik binnen de opgegeven specificaties: voor LCM cellen ca 1000 cycli en voor LFP cellen 2000 cycli. De gebruiksduur is omgekeerd evenredig met de inwendige weerstand van een cel en tevens omgekeerd evenredig met de gemiddelde stroom (op en ontlaad) door de cel en daarmee de door de stroom opgewekte temperatuur in de cel. 'Veilig en snel laden van Li-ion cellen' is een contradictio.
LFP cellen worden niet merkbaar warmer zolang de laadstroom rond de 0,1c blijft. Thermische monitoring is bij deze laadstroom niet nodig. Bij LCM cellen is dat wel aan te bevelen aangezien deze wel merkbaar warmer worden bij een laadstroom van 0,1c en deze warmte in combinatie met het ontwijken van het brandbare elektrolyt desastreuze gevolgen kan hebben. Een gas lekkende LCM cel afkoppelen en dan een vonkje bij het losmaken van de polen... Kaboem! Dat heeft ook voordelen... je hoeft je wenkbrauwen niet meer te epileren.

Dus: Lithium Ferro Fosfaat cellen: gaat altijd goed, Lithium Cobalt Manganaat cellen... dat kan fout gaan. "Waarom worden die dingen dan nog verkocht?" Marktwerking! En je hebt ook zo'n 30 liter explosieve brandstof in je benzine auto zitten en daar rijd je toch ook mee rond?
Zeilprutser heeft gelijk: voorlopig zijn de LFP cellen de meest veilige cellen om aan boord te gebruiken (misschien zelfs wel veiliger dan een lood zwavelzuur accu, vraag eens aan Sloe Gin!). Voor de toekomst kan de Lithium Titanaat technologie nog wel veiliger zijn omdat de inwendige weerstand van deze cellen nog weer lager is dan die van de LFP cellen. Inmiddels is bekend dat deze cellen met 10c! kunnen worden geladen (1000A bij een 100Ah cel gedurende 5 minuten).
Er is altijd een maar: als je denkt Li-ion cellen te kunnen gebruiken zoals je lood zwavelzuur accu's hebt gebruikt (geen aanpassingen aan het laadsysteem voor wat betreft laadspanningen en laadstroom), gaat ook de LFP accu verbazingwekkend kort mee! In de brand vliegen of ontploffen zal die in elk geval niet.

Groeten, Peper.

Het is wel een beetje stemmingmakerij hoor.
Er zijn tientallen manieren om je boot te verliezen tijdens het zeilen of in de box zelfs. Of erger nog, het loodje te leggen erin.

Het voordeel van lithium cellen is juist dat -als je een handjevol of meer hersencellen hebt- je deze juist met respect behandelt. Het zijn in feite ingepakte handgranaten. dus zorg je dat de boel op orde is en blijft.

Met andere dingen aan boord zoals brandstftank, gas, koken aan boord, verwarming, verstaging,kielbouten etc, wordt door velen veel achtelozer omgegaan.
bijv: Als ik mijn gasinstallatie niet had laten vervangen had ik nooit geweten dat er op één verstopte gas slang niet eens een klem zat. Ik ben vast niet de enige.
Loodaccu's worden misbruikt bij de vleet. Terwijl die dingen ook kunnen exploderen. En dat ook doen.

voor mij was het in ieder geen reden om veul meer geld (+-1500) extra uit te geven aan LiFePo.
Maar ik ben dan ook een nuchtere groninger. Die zich wel heeft ingelezen in wat je wel en wat je niet moet doen met lcm cellen.

Misschien krijgen gebruikers van LiFePo juist een misplaatst gevoel van veiligheid ."Daar kan toch niks mee gebeuren", dat idee.
En dan verbrandt de boot door oververhitte bekabeling...Dit laatste is overigens ook stemmingmakerij, dat weet ik.

Mijn zienswijze is iets anders:

Juist omdat aan boord met
roozeboos schreef : Achteloos kan worden omgegaan,

en juist omdatEn
Dan leg je er geen(NMC) naast!
Die bij een calamiteit (hitte, overbelasting of schade) en zelfs incidenteel spontaan tot ontploffing kan komen!

ja, knap zielig, dat selectief quoten...
maar helaas toch niet met je eens.
En ik ga het niet opnieuw uitleggen. Lees het postje nog een keer zou ik zeggen.

Een link naar wat meer achtergrond info over lithium aan boord (grote schepen).

rooiedirk schreef :
Helaas niets anders dan een commercieel verhaal.....
Er staat wel heel duidelijk wat er meteen al mis gaat:hebben ze de verkeerde cellen toegepast en zien ze nog steeds niet in dat het overstappen naar LFP veel veiliger en misschien daardoor uiteindelijk zelfs goedkoper is.