Allgemeiner Thread zu Unfällen / Bränden / Feuern bei Elektroautos (bitte sachlich bleiben)

[Helfried]

jeder weiß, dass voll geladene Akkus dramatisch besser brennen als leere Akkus oder Plastikinterieur.

Echt? Wie kommst du darauf?

Wenn du mit dem Modellflugzeug bei der Landung mit fast leerem Akku abstürzt, passiert nichts. Wenn du schon beim Start abstürzt, brennt das halbe Weizenfeld ab.

[AbRiNgOi]

Echt? Wie kommst du darauf?

Dass der SoC einen signifikanten Einfluss auf die Geschwindigkeit des Brandes und die maximale Temperatur hat und auch die freigesetzte Wärmemenge deutlich erhöht, wurde in diversen Untersuchungen und wissenschaftlichen Artikeln gezeigt. Mindestens eine davon hatte ich hier auch schon verlinkt.

meinst du die?
https://www.mdpi.com/2076-3417/8/11/2329/htm

Da geht es um Lithium Batterien, nicht um Lithium Ionen Akkus, aber geschenkt, es wird auch nicht von einem Ladezustand gesprochen.

Das was hier angesprochen wird ist, dass die Temperatur davon abhängt wie schnell oder Gleichzeitig Zellen brennen, das hat natürlich mit dem Ladezustand zu tun, weil die volle Zelle schneller und leichter zündet. Aber über die freigesetzte Wärmemenge habe ich nichts gefunden.

[Anmar]

jeder weiß, dass voll geladene Akkus dramatisch besser brennen als leere Akkus oder Plastikinterieur.

Echt? Wie kommst du darauf?

Wenn du mit dem Modellflugzeug bei der Landung mit fast leerem Akku abstürzt, passiert nichts. Wenn du schon beim Start abstürzt, brennt das halbe Weizenfeld ab.

Hat das nicht eher was damit zu tun, ob es ein Kurzschluss gab oder nicht?

[AbRiNgOi]

Und ob der Kurzschluss bei einer leeren Batterie noch zum thermischen runAway führt oder nicht.

[Helfried]

Kurzschluss?
Nein, da geht es um mechanische Beschädigungen des Akkus, meist Quetschungen.

[RiffRaff]

Quetschung Akku = Kurzschluss

[Anmar]

Also das was auch beim Samsung Galaxy Note 7 passiert ist?

[RiffRaff]

Eine vollständig geladene Lion-Zelle kann sich selber nur mit dieser elektrisch gespeicherten Energie auf 500 bis 700 Grad Celsius erhitzen.

Da kommt sie so harmlos aber nicht hin, weil sie so ab 140 Grad selbstbeschleunigend durchgeht und nicht nur die elektrisch gespeicherte Energie, sondern auch die chemische Energie der Materialien innerhalb kurzer Zeit freisetzt, was in einem Brand der organischen Lösemittel und der Leichtmetalle Aluminium und Lithium endet.

Ist die Zelle zu ca. 20% geladen, reicht das zum vollständigen Durchgehen.

[LeakMunde]

Ein doppelt so großer Akku hat daher die doppelte Brandlast.
Also kann man eine spezifische Brandlast pro kWh maximaler Ladekapazität angeben.

Nicht wirklich. Alleine bei der massenbezogenen Energiedichte gibt es große Unterschiede. Ausgehend von einer Samsung INR18650-15Q Zelle hat z.B. eine Samsung INR18650-35E Zelle 16,3 % mehr Masse aber 130% mehr Kapazität. Die Ladekapazität ist daher ein schlechter Indikator für die Brandlast.
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Wenn dieser chemische Prozess des thermischen run away aber einmal gestartet ist, geht es nur mehr um die Menge des Sauerstoffes in der Kathode (FeO4) und der Größe der Kohlenstoff Anode und nicht wo sich die Lithium Ionen gerade befinden.

In dieser Studie wurden Lithium-Ionen Zellen mit verschiedenen SOC verbrannt und vermessen. Sowohl beim Masseverlust, als auch bei der freigesetzten Wärmeenergie wurden große Unterschiede je nach SOC gemessen:

p2.PNG (14.49 KiB) 484 mal betrachtet

Quelle

Der elektrische Energieinhalt nur wenig (zwischen voll und leer ca. 10 % der Akkubrandlast), der maximale elektrische Energieinhalt sehr wohl, weil dieser proportional den verbauten Materialmengen ist.

Die im Brandfall freigesetzte Energie einer vollen Zelle ist rund dreimal so groß wie bei einer leeren. Das ist sehr weit von 10 % entfernt... Die spezifische Kapazität der untersuchten Zelle liegt bei etwa 575 J / g. Die Brandlast beträgt somit das 1,2 bis 3,8-fache der elektrischen Kapazität der Zelle.

[RiffRaff]

Das waren Einzelzellen ohne Verdämmung und damit nur teilweisem Ausbrand der Inhaltsstoffe.

Das ist in etwa der Unterschied zwischen einer DTA und einer Druck/Wärmestaumessung.

P.S.: der beste Nachweis dafür liefert die Untersuchung gleich selber mit den unterschiedlichen Massenverlusten. Dieser ist natürlich gleich, wenn alles abbrennt.