Lipos können doch explodieren !!!

In meiner Werkstatt ist am Samstag, den 10. Juli 2010 um 18:30Uhr ein ThunderPower LiPo 3800 / 5S geplatzte und wie ein Vulkan abfackelte...!

Bin haarscharf an einem Werkstattbrand vorbeigeschrammt... Vielleicht ein kleiner Hinweis und als Warnung für diejenigen, die wie ich, etwas leichtfertig beim Laden von LiPo's umgegangen ist! Hier der kurze Vorgang, wie und was passiert ist. Der ThunderPower LiPo ist neu und beim 6. Lade-Zyklus geplatzt!
Der Akku war vor ca. 2 Monaten beim Erstflug meiner KTW-DG600 im Einsatz. Doch da war nach Ansicht von Markus Lehmann und mir, die Motorlaufzeit nicht unbedingt überragend (geschätzte 3 Min.), aber ich hatte damals die Motorlaufzeit am Sender noch nicht eingestellt. Beim 2. Flug war die Motorlaufzeit ca. 20 Sek., da ich mit der DG600 nicht vom Boden wegkam und einen leichten Schaden am Seitenleitwerk und Höhenleitwerk erlitt. Der Akku wurde inzwischen das 3. Mal geladen und letzten Freitag mit der DG600 einen neuen Start/Rollversuch absolviert. Doch nach ca. 2 Minuten Motorlaufzeit gab der Akku rapide an Leistung ab. Nach Ueberprüfung des Akkus stellte ich fest, dass eine Zelle deutlich von den andern 4 in der Spannung abwich. So habe ich probiert, den Akku zu entladen und wieder zu laden, was problemlos verlief, aber ohne Balancer, der da piepste und die Message "Too low batterie" anzeigte…

Bei der Ueberprüfung der einzelnen Zellen wiesen nun 4 einen Wert von 4.28 bis 4.30 V auf, während die 5. einen Wert von 3,35 V anzeigte.

Nun wiederholte ich das Prozedere in meiner Werkstatt am vergangenen Samstag nochmals um ca. 18:00Uhr. Uebrigens, der Akku wurde wie immer normal mit 1C geladen und bisher habe ich sicher über 700 verschiedenste LiPo-Akku-Ladungen problemlos durchgeführt. Ich liess den Akku beim Laden ca. 20-30 Minuten unbeaufsichtigt und war in der Zwischenzeit in der Wohnung.

Gegen 18:30 Uhr begab ich mich wieder zur Werkstatt und von weitem roch ich schon den typisch beissenden Geruch von verbrannter Elektronik, zudem das Simprop IntelliPower Ladegerät wie von Sinnen piepste. Als mein Blick zum Ladegerät ging, war da aber kein ThunderPower Akku mehr daneben am Laden, der lag verkohlt, ausgebrannt und weit ausgefächert am Boden und mottete noch vor sich hin…

Alles in meiner Werkstatt ist mit feinstem Elektronik-Russ übersät, der Cularis, der auf der Werkbank in der blauen Montagebox bereitgestellt war, ist mit tausenden von eingebrannten Partikeln, vor allem in den Flügeln übersät. (eben wie nach einem Vulkanausbruch)

Nun, Glück im Unglück ist, dass nicht gleich die ganze Werkstatt abgebrannt ist. Mit leichtfertig meinte ich, dass unbeaufsichtigtes Laden von LiPo's nicht ungefährlich sein kann und dass der Ladevorgang an einem feuersicheren oder geschützten Standort durchgeführt werden sollte!

Göx
   
       
     
       
Lipo Akkumulatoren Ladetechnik

Die meisten Ladegeräte laden LiPo Zellen nach der CC/CV (Constant Current, Constant Voltage) Methode. Am Anfang der Ladung wird der Strom langsam von 0 bis zum eingestellten Ladestrom erhöht und die Zellen mit einem konstanten Strom (CC-Phase) geladen. Bei Erreichen einer Ladespannung von meistens 4,1V pro Zelle wird mit konstanter Spannung (CV-Phase) weiter bis 4,2V pro Zelle geladen, dabei sinkt mit zunehmendem Ladestand des Akkus der Ladestrom automatisch ab.

Wahrscheinliche Fehlerursache
Bei der Ueberprüfung der einzelnen Zellen wiesen nun 4 einen Wert von 4.28 bis 4.30 V auf, während die 5. einen Wert von 3,35 V anzeigte.
Der Akku wurde mit 1C (5A) geladen. Die Akkuspannung betrug ~17,2V, d.h. das Ladegerät hat mit 5A geladen (CC-Phase). Vier Zellen (4,28V bis 4.30V) waren zu diesem Zeitpunkt bereits schon voll geladen und der Balancer im Ladegerät sollte eine weitere Ladung dieser Zellen unterbinden. Wie aus dem Datenblatt des Simprop IntelliPower Ladegerätes zu entnehmen ist, kann eine Balancerstufe einen maximalen Strom von 200mA vernichten (in Wärme umsetzen). Aufgrund dieser Sachlage wurden vermutlich die bereits vollgeladenen Zellen mit einem Strom von ~ 0,8A weitergeladen, weil die Umschaltspannung von 20,5V für die CV-Phase nicht erreicht und der Ladestrom nicht reduziert wurde. Diese Bedingungen führen unweigerlich zu einer Überladung der bereits voll geladenen Zellen und zur Zerstürung des Lipo-Akkus. Der Balancer müsste mindestens 1A pro Zelle abführen können.

Dieses beschriebene Szenario gilt nur wenn die Balancer-Elektronik des Ladegerätes keine aktive Rückmeldung zur Ladestufe hat. D.h. der Ladestrom wird nicht automatisch verkleinert, wenn die Balancer-Stufen überlastet werden.

Massnahme:
Vor dem Laden die Zellenspannungen der einzelnen Zellen am Ladegerät kontrollieren. Ist die Spannungdifferenz zu gross, sollten alle Zellen oder die Zellen mit tiefem Spannungsniveau einzeln über den Balancerstecker geladen werden.

29.07.2010 Max WA-7

     
       

 


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