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Gefahren durch 18650er Akkus !?

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    • Gefahren durch 18650er Akkus !?

      Hallo zusammen!

      Heute möchte ich mit euch ein wichtiges Thema ansprechen: die Gefahren, die mit 18650er Akkus verbunden sind. Diese Lithium-Ionen-Akkus sind in vielen Geräten wie E-Zigaretten, Taschenlampen, Powerbanks und sogar Laptops zu finden. Sie bieten viele Vorteile, doch es gibt auch Risiken, die wir ernst nehmen sollten.
      18650er Akkus sind praktisch und leistungsstark, aber unsachgemäßer Gebrauch kann gefährlich sein. Überhitzung, Brände und sogar Explosionen können die Folge von falschem Umgang sein. Daher ist es entscheidend, gut informiert zu sein und geeignete Sicherheitsmaßnahmen zu treffen.

      Mögliche Gefahren:

      Überladung: Wenn du den Akku zu lange am Ladegerät lässt, kann er überhitzen. Dies führt nicht nur zu einer verkürzten Lebensdauer, sondern kann auch gefährlich werden.
      Falsche Lagerung: Akkus sollten an einem kühlen, trockenen Ort aufbewahrt werden. Extreme Temperaturen können die Sicherheit beeinträchtigen und das Risiko eines Kurzschlusses erhöhen.
      Physische Beschädigung: Wenn der Akku Dellen oder Risse aufweist, kann dies zu inneren Kurzschlüssen führen. Achte darauf, Akkus regelmäßig auf Beschädigungen zu überprüfen.
      Verwendung von minderwertigen Produkten: Fälschungen und schlecht verarbeitete Akkus sind ein großes Risiko. Investiere in qualitativ hochwertige Akkus von renommierten Herstellern. Gerade von Chinaprodukten usw.

      • Habt ihr schon einmal negative Erfahrungen mit 18650er Akkus gemacht?
      • Welche Sicherheitsvorkehrungen trefft ihr im Umgang mit diesen Akkus?
      • Welche Tipps habt ihr für die Auswahl und Lagerung von 18650er Akkus?


      Grüße Südprepper
      Wer anderen hat voraus gedacht, wird jahrelang erst ausgelacht - Begreift man die Entdeckung endlich, so nennt sie jeder selbstverständlich (Wilhelm Busch)

    • Moin Südprepper,

      ich verwende 18650er schon seit Jahren und hatte noch nie Probleme damit. Und auch wenn man immer mal davon hört, ist mir persönlich auch bei niemandem anderen ein Vorkommnis bekannt. Von der Sicherheit mal abgesehen, taugen die meisten China Akkus nach meinen Erfahrungen auch überhaupt nichts. Da wird mit Kapazitäten geworben, die nach aktuellem Stand gar nicht in die Bauform passen und wenn man sie mal belastet, bricht der Strom nach wenigen Anwendungen ein. Wenn sie mal wo bei sind, kann man sie auf Halde behalten. Besser ein schlechter Akku als gar keiner. Aber beim Kauf sollte man wirklich lieber zu renommierten Herstellern greifen.
      Jeder Akkutyp hat seine ganz eigenen Vorlieben was Lagern, Laden und Nutzen angeht. LiPos mögen es am liebsten zwischen 20 und 80 Prozent und altern deutlich schneller, wenn sie voll oder leer sind und Kurzschlüsse sollten vermieden werden. Trotzdem ist die Anzahl der Vorkommnisse im Verhältnis zu den im Umlauf befindlichen LiPos so gering, dass man sich da nicht verrückt machen sollte. In der Regel zischen sie auch nur, platzen auf und gasen aus. Das sie wirklich mal explodieren ist die absolute Ausnahme und da das Volumen nicht besonders groß ist, ist eine mögliche Sprengwirkung auch sehr gering. Wir haben es in mehreren Versuchen nicht geschafft, eine Explosion herbeizuführen.
      Ich habe meine Akkus in Batteriemagazinen aus dem 3D-Drucker. Ein Kurzschluss bei der Lagerung ist dadurch quasi komplett ausgeschlossen. Mechanische Beanspruchung durch Fallenlassen usw. sollten aber vermieden werden und die Folie sollte unbedingt um den Akku bleiben weil sie Teil der elektrischen Isolierung ist.
      Habt eure Akkus lieb und alles ist gut. ;)

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Milty ()

    • In diesem Zusammenhang wird immer gerne kolportiert, dass geladene LiIo Akkus schlimmer explodieren als entladene.
      Auch wenn ich kein Experte bin halte ich das für nicht nachvollziehnbar. Es ist ja kein Benzintank wo das Benzin anfangen würde zu brennen.

      Es ist das Lithium welches mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Ob die Elekronen Links oder rechts von der Trennschicht sind, sollte dafür doch egal sein. Und die elektrische Energiemenge ist auch ein Witz verglichen mit die Menge Lithium+Sauerstoff.....

      Aber wie gesagt 100% genau weiss ich es nicht. Das sind nur meine Gedanken dazu. ;)
      Urbanprepping - Die beste deutschsprachige Preppingseite. Mit Abstand. Zu previval sag ich besser mal nix.

    • 18650er Zellen hab ich hier haufenweise, weil ich mal sehr günstig an die dran gekommen bin. Hatte ich noch nie Probleme mit. Li-Ion lade ich aber auch nur mit Ladegeräten, die dafür auch vorgesehen sind und z.B. bei Erreichen der Ladeschlussspannung auch den Ladevorgang beenden. Zur Lagerung habe ich mir mal Halter 3d-Gedruckt, wo jede Zelle einzeln drin steckt, so dass die Zellen nicht versehentlich kurz geschlossen werden können.
      Ich lagere hier auch einige LiPo Akkus, die hab ich aber in einer feuerfesten Tasche, weil die mir ansonsten zu gefährlich sind.

    • Klar, als E-Zigaretten"raucher" hab ich eine Menge an 18650ern hier rumliegen. Und tatsächlich hatte ich schonmal während des Betriebs einen Kurzschluß im Akku. Die E-Zigarette ist weit geflogen als es heiss wurde, aber explodiert ist nichts. War aber auch nicht die Schuld des Akkus, war ein Kurzschluß im Verdampfer, der Akkuhalter war ohne Elektronik die bei sowas abschalten würde.
      Was ich bei den Akkus gelernt habe: Wichtig ist der maximale Entladestrom. In Taschenlampen und Powerbanks nicht so kritisch, aber bei E-Zigaretten, die auch gerne mal im "Sub-Ohm" Bereich betrieben werden ist das essentiell. Somit gibt es bei mir (auch für die Lampen) eigentlich nur Akkus, die auch hohe Entladeströme handhaben können. Natürlich dazu ein passendes Ladegerät, das auch beim erreichen der Abschaltspannung zuverlässig abschaltet.
      Was noch eine Regel aus der Welt der E-Zigaretten ist: Wenn ein Gerät zwei Akkus benötigt, am besten nur neue Akkus dafür verwenden. Und diese Akkus immer gemeinsam verwenden und gemeinsam aufladen. Keine Ausnahme davon.

    • Erstmal Danke für euer Feedback hierzu.....

      Und ne Frage an die Nutzer von 18650er Akkus:
      Wo liegt eigentlich der Unterschied zwischen geschützten und ungeschützten 18650er Akkus, welcher immer wieder erwähnt wird ?

      Milty schrieb:

      Ich habe meine Akkus in Batteriemagazinen aus dem 3D-Drucker.

      Fusselkater schrieb:

      Ich lagere hier auch einige LiPo Akkus, die hab ich aber in einer feuerfesten Tasche, weil die mir ansonsten zu gefährlich sind.
      Sind die 18650er in Einzelmagazinen oder in mehreren zusammen untergebracht/gelagert?
      Hast du einen Link für die feuerfeste Tasche das ich mir hier mal einen Eindruck verschaffen kann ?

      Fusselkater schrieb:

      i-Ion lade ich aber auch nur mit Ladegeräten, die dafür auch vorgesehen sind und z.B. bei Erreichen der Ladeschlussspannung auch den Ladevorgang beenden.
      Wenn ich das richtig recherchiert habe gibt es aber auch 18650er die abschalten - Oder ?
      Li-Ion Akku 18650 3500 mAh - ANSMANN AG

      Holgie schrieb:

      Somit gibt es bei mir (auch für die Lampen) eigentlich nur Akkus, die auch hohe Entladeströme handhaben können
      Woran machst du das fest, also an welcher Produktbeschreibung oder hast vielleicht sogar einen Link an dem man sich orientieren kann ?
      Wer anderen hat voraus gedacht, wird jahrelang erst ausgelacht - Begreift man die Entdeckung endlich, so nennt sie jeder selbstverständlich (Wilhelm Busch)

    • Es gibt diverse unterschiedliche Arten von geschützten Akkus.
      Überladeschutz, Kurzschlussschutz, Übertemperaturschutz und Venting sind die Hauptmerkmale.

      Der einfachste Überlade und Kurzschlussschutz besteht aus mehreren Metallscheibe an den Polen, welche bei aufbauendem Innendruck getrennt werden und dadurch den Stromfluss unterbrechen.

      PTC sind im Prinzip wärmeabhängige Widerstände, die bei Erwärmung den Stromfluss drosseln.

      Venting wird durch Öffnungen, die bei Druck aufgehen und kontrolliert Gas ablassen, erzeugt.

      Und dann gibt es noch Zellen mit eingebauter Elektronik (Batteriemanagment-Systemen). Ein solches kann dann vor allem die Akkuspannung überwachen

      Hier ist eine ganz gute Zusammenfassung:
      researchgate.net/publication/3…Lithium-Ion_Batteries#pf3

      Geschützte Akkus zum thermischen Durchgehen zu bringen durch Überladen, ist gar nicht so einfach. Durch die Schutzmechanismen wird das sehr sicher verhindert.

      Wie sich der Akku bei Überhitzen oder innerem Defekt verhält, hängt ganz entscheidend vom Ladezustand ab.
      Vom IFS gibt es Vergleiche zwischen geladenen und entladenen Akkus bei Erhitzung, aber bei mechanischer Beschädigung sind die Ergebnisse ähnlich:





      Im Vergleich zu anderen elektrischen Geräten sind in der IFS Statistik Akkubrände stark am ansteigen:
      schadenprisma.de/wp-content/uploads/sp_2019_3_1.pdf

      Am häufigsten passiert in der Regel etwas beim Laden der Akkus. Fälle wo die Akkus bei der Lagerung hochgehen sind seltener. Oft ist es so, dass ein falsches Ladegerät verwendet wurde.

      Und falls ihr mal sehen wollt, was im Akku passiert während der thermisch durchgeht, gibt es hier live CT Aufnahmen:
      youtube.com/@DonalFinegan/videos

    • Südprepper schrieb:

      Sind die 18650er in Einzelmagazinen oder in mehreren zusammen untergebracht/gelagert?
      Hast du einen Link für die feuerfeste Tasche das ich mir hier mal einen Eindruck verschaffen kann ?

      Ich habe mir diese Teile 3D-Gedruckt: thingiverse.com/thing:5389119
      Von der Feuerfesten Tasche hab ich leider keinen Link mehr, die habe ich vor > 15 Jahren gekauft. Damals hat man solche Taschen im Selbstbau-Drohnen-Bereich gefunden, da hier durchaus große LiPo-Packs gelagert und transportiert werden mussten.

      Südprepper schrieb:

      Wenn ich das richtig recherchiert habe gibt es aber auch 18650er die abschalten - Oder ?Li-Ion Akku 18650 3500 mAh - ANSMANN AG

      Geschützte Zellen machen das, ja. Wie Gene schon schreibt, gibt es verschiedene Schutzschaltungen. Wenn an so einem 18650er Akku "geschützt" dran steht, ist damit aber eigentlich immer mindestens ein Tiefentlade- und Überlade- und Kurzschlussschutz gemeint.
      Was man bei geschützten Zellen beachten sollte ist:
      - Die Länge der Zelle ist wegen der aufgebrachten Elektronik meist einige mm größer als Standard. Das ist für die meisten Geräte kein Problem, aber bei Geräten, wo der Akkuhalter sehr knapp bemessen ist, kann das Probleme machen. (Ich hatte auch schon den umgekehrten Fall, wo der Akkuhalter offenbar für geschützte Akkus gedacht war und ein normaler 18650 zu kurz war)
      - Geschützte Zellen sind meist durch die Elektronik mehr oder wengier stark im maximalen Strom begrenzt, auch wenn die Zelle ungeschützt mehr könnte. Daher immer genau drauf achten, dass das Datenblatt auch zu der geschützten Zelle gehört und nicht zu einer eventuell mit ähnlicher Modellbezeichnung verkauften ungeschützten Zelle.

      Ich selbst nutze sowohl geschützte- als auch ungeschützte Zellen. Wenn ich dem Gerät was ich damit betreibe nicht vertraue bzw. ich die Akkus am Körper trage (z.B. bei einer Stirnlampe) nehme ich lieber geschützte Zellen.
      Für meine Taschenlampe nehme ich lieber ungeschützte Zellen, weil die Lampe sowieso selbst abschaltet und das einfach eine Elektronik weniger bedeutet, die mir im Zweifel in einer Notsituation den Dienst verweigert.
      Bei ungeschützen Zellen habe ich auch die Möglichkeit im Notfall solange weiter zu machen, bis die Zelle kaputt ist oder das Gerät wegen zu geringer Spannung aufgibt.

      Gene schrieb:

      Wie sich der Akku bei Überhitzen oder innerem Defekt verhält, hängt ganz entscheidend vom Ladezustand ab.
      Vom IFS gibt es Vergleiche zwischen geladenen und entladenen Akkus bei Erhitzung, aber bei mechanischer Beschädigung sind die Ergebnisse ähnlich:

      Das sind wirklich coole Videos. Die zeigen meiner Meinung aber auch, dass 18650-Zellen wirklich harmlos hoch gehen, verglichen mit LiPo-Packs.

      Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von Südprepper () aus folgendem Grund: Videoanzeige aus Zitat, zwecks besserer Lesbarkeit des Themas entfernt

    • Ein Raumanzug der NASA für Außeneinsätze kostet ca. 100 Millionen USD.

      Man kann sich weniger Situationen vorstellen, wo man einen brennendnen akkupack haben möchte als in einem EVA suit.

      Ratet mal, welche Akkuzellen die NASA für ihre Raumanzüge testet bei quais unedlichem Geldbudget: Eine stinknormale LG INR18650 MJ1.

      Warum? Weil es keine sichereren leichten Akkuzellen gibt als Zellen, die von einem Qualitätshersteller Millionenfach zuverlässig in Serie gefertigt werden.

      ntrs.nasa.gov/api/citations/20…downloads/20160003490.pdf

      Die Zellpacks mit diesen Akkuzellen sind durch die gute thermische Verbindung derart gut, dass es im Testzentrum nicht mehr möglich war, die Zellen überhaupt elektrisch zu zündne, so dass man spezielle Brandsatzzellen bauen musste.

      Hier findet ihr ein Datenblatt zu der Zelle, weiter hinten sind diverse Sicherheitstest aufgeführt:

      akkuparts24.de/mediafiles/Date…r/LG/LG%20INR18650MJ1.pdf


      Hier noch ein Datenblatt einer anderen Zelle, wo solche Tests schöner visualisiert sind, ihr könnt daran gut erkennen, was alles geht:


      eu.nkon.nl/sk/k/30q.pdf


      ---


      Um mal Handlungsempfehlungen zu geben:


      1. kauft bewährte und bekannte Markenzellen. Seid keine Beta-Tester, wenn es keine Not gibt, es zu sein. Würdet ihr mit nordkoreanischer Munition schießen, wenn es die 3 Euro billiger gäbe? Würdet ihr eine Hand voll Medikamente aus Albanien einnehmen statt dem original Produkt, wenn die 3 Euro billiger wären?

      3 Euro sparen bei Akkus und sich das Haus nieder brennen ist einfach keine kluge Idee.


      2. Mir sind drei Methoden bekannt, wie man eine gute 18650 Zelle zu einer Risikozelle machen kann:

      a) Schnellladen bei Kälte (dann bildet sich metallisches Lithium an der Anode)

      b) Sie von außen erhitzen, also z.B. ins Feuer werfen

      c) sie in einem massiven parallelen Zellverbund kutz zu schließen


      Eine moderne gute 18650er nur mit Überladen zum brennen oder gar explodieren zu bringen ist extrem schwierig. Sie wird heiß, ggf tritt Elektrolyt aus und iregdnwann deaktiviert sie sich und wird hochohmig. dann ist die Zelel tot, aber brennen sollte sie nicht.

    • borath schrieb:

      In diesem Zusammenhang wird immer gerne kolportiert, dass geladene LiIo Akkus schlimmer explodieren als entladene.
      Auch wenn ich kein Experte bin halte ich das für nicht nachvollziehnbar. Es ist ja kein Benzintank wo das Benzin anfangen würde zu brennen.

      Es ist das Lithium welches mit dem Sauerstoff der Luft reagiert. Ob die Elekronen Links oder rechts von der Trennschicht sind, sollte dafür doch egal sein. Und die elektrische Energiemenge ist auch ein Witz verglichen mit die Menge Lithium+Sauerstoff.....

      Aber wie gesagt 100% genau weiss ich es nicht. Das sind nur meine Gedanken dazu. ;)
      Lithium sollt in einer Lithium-Ionen Zelle genausowenig drin sein wie Natrium in einer Packung Kochsalz.

      Deshalb heißt es ja lithium-IONNEN-Akku.

      Was üblicherweise brennt ist der Elektrolyt und das Graphit der Anode. Blöd ist, dass die Kathode bei Hitze üblcherweise Sauerstoff abgibt. Unschön, aber meistens kein wirkliches Drama ist, dass das Zellinnere bei Kontakt mit Wasser auch Wasserstoff produziert. Akkupacks löscht man dennoch idR mit viel(!) Wasser, nicht primär, weil man damit brennende Zellen löscht, sondern um die noch nicht brennenden zu kühlen.

      Das für Privatleute wohl ideale Löschmittel zum Löschen von Bränden auch mit Li-Ionen-Akkus ist F500 EA.

      Ich habe vor, mir so einen zuzulegen, da ich selber größere Akkupacks mit 18650er Zellen baue.

    • Cephalotus schrieb:

      Lithium sollt in einer Lithium-Ionen Zelle genausowenig drin sein wie Natrium in einer Packung Kochsalz.

      Deshalb heißt es ja lithium-IONNEN-Akku.
      Wie kommt man drauf, dass in einer Packung Kochsalz Natrium drin sein sollte? Da ist Natriumchlorid drin?!?

      Aber gut, streiche Lithium und setze Lithionverbindungen, dann sollten alle Korithnen gespalten sein.

      Und du schreibst es brennt das Elektrolyt und nicht das Lithium....
      Woraus besteht das Elektrolyt nochmal gleich?
      Achja, das sind ja die Lithiumverbindungen....

      Aber egal für den Brand ist es jedenfalls vernachlässigbar ob die Zelle geladen ist oder nicht.
      Urbanprepping - Die beste deutschsprachige Preppingseite. Mit Abstand. Zu previval sag ich besser mal nix.

    • borath schrieb:

      Wie kommt man drauf, dass in einer Packung Kochsalz Natrium drin sein sollte? Da ist Natriumchlorid drin?!?
      Aber gut, streiche Lithium und setze Lithionverbindungen, dann sollten alle Korithnen gespalten sein.

      Und du schreibst es brennt das Elektrolyt und nicht das Lithium....
      Woraus besteht das Elektrolyt nochmal gleich?
      Achja, das sind ja die Lithiumverbindungen....

      Aber egal für den Brand ist es jedenfalls vernachlässigbar ob die Zelle geladen ist oder nicht.
      Ja, eine Natriumverbindung wie Kochsalz ist was völlig anderes als Natrium. Wirf beides in Wasser und schau, was passiert.

      Lithium-Ionen verhalten sich auch völlig anders als Lithium.

      Es gibt meines Wissens keine wiederaufladbaren Lithium Akkus. Lithium-Schwefel geht in die Richtung und man forscht da schon sehr, sehr lange dran, hat aber unter anderem deswegen (metallisches Lithium) immer noch massive Probleme, die meines Wissens eine kommerzielle Nutzung verhindern.

      Metallisches Lithium kann sich in einem Lithium-Ionen Akku bilden und zwar bei Schnelaldung bei Kälte. Dort sind die Einlagerungsprozesse der Lithium-Ionen(!) in der Graphit-Anode so sehr behindert, dass sich metallisches Lithium abscheidet. Dieses bildet Dendriten und die wiederrum neiegen dazu, den Seperator zu beschädigen und die Zelle interen kurzzuschließen.
      Das ist eines der Dinge, die bei einem Lithium-Ionen-Akku nicht passieren dürfen.

      Und ja, der Elektrolyt brennt.Das Graphit brennt und die Lithium-Ionen suche bei Kontakt mit Wasser die Verbindung zum Sauerstoffatom und setzen so Wasserstoff frei. bei einem brennendne Akku ist das dann aber nicht mehr das Drama, deswegen löäscht man die Dinger ja trotzdem mit Wasser basierten Löschmitteln (weil der Kühleffekt der anderen Zellen weitaus wichtiger ist)

      Für den Brand ist es übrigens nicht völlig egal, ob die Zelle geladen ist oder nicht. Voll geladene Zellen setzen logischerweise mehr Energie frei, die eingelade Energie verschwindet bei Zerstörung ja nicht im Nichts.

      So eine 18650er Zelle hat voll geladen rund bis zu 12Wh mehr als leer. Das sind ca. 40.000 Joule zusätzlicher Energie in der Zelle. Zum Vergleich: Die Geschossenergie E0 von NATO Munition 7,62x51 liegt bei "nur" ca. 3.500 Joule.


      Ich glaube, da bin ich mir nicht 100pro sicher, dass der thermal runaway bei niedrigeren Temperaturen einsetzt bei vollen Akkus, weil die Kathode dann instabiler ist. Bei Brandtests von Akkupacks lädt man die Zellen üblicherweise vorher voll.