Wie man verhindert, dass LiPos Ihr Haus in Brand setzen

Lithium-Batteriesicherheit ist kein Witz, denn es ist wahr, dass wenn eine Lithium-Batterie Feuer fängt, die Folgen absolut katastrophal sein können. Eines der Dinge, die Lithium-Batterien so gefährlich machen, wenn sie Feuer fangen, ist, dass das Feuer völlig selbsttragend ist, eine Lithium-Batterie kann im Vakuum brennen, sie kann unter Wasser brennen, sie braucht keine Hilfe, um sich selbst in Brand zu setzen. Alles, was sie braucht, ist ein Vorwand. Ihr Ziel bei der Lithium-Batteriesicherheit ist es, ihr keinen Vorwand zu geben, Ihr Haus niederzubrennen. Es stellt sich heraus, dass solange Sie sie in Schach halten, solange Sie einige Sicherheitsregeln befolgen, sie tatsächlich fast nie Feuer fangen und Ihr Haus niederbrennen. Die erste und wichtigste Spezifikation, auf die Sie achten sollten, ist die S-Bewertung. Hier sehen wir, dass die Batterie als 6s gekennzeichnet ist, und das bedeutet, dass es sich um eine 6s Lipo-Batterie handelt. Wir können die einzelnen Zellen 1 2 3 4 5 6 von ihnen gestapelt sehen, und wenn wir diese Batterie oben aufschneiden würden, würden wir sehen, dass sie elektrisch in Reihe geschaltet sind. Für eine Lithium-Batterie kann jede einzelne Zelle eine Spannung zwischen 3,0 Volt und 4,2 Volt haben. Technisch gesehen können sie eine Spannung bis auf 0,0 Volt haben, aber wenn sie unter 3,0 Volt fallen, werden sie wahrscheinlich dauerhaft beschädigt. Das ist eine der Sachen, die Sie vermeiden wollen, wenn Sie Lithium-Batterien sicher handhaben und verwenden möchten. Lassen Sie keine einzelne Zelle unter 3,0 Volt fallen. In Wirklichkeit wird die Leistung der Batterie unter etwa 3,3 bis 3,5 Volt wirklich schlecht, und so halten wir sie bei normaler Nutzung, besonders bei Quadcoptern, die viel Strom ziehen und viel Leistung verbrauchen, über etwa 3,5 Volt. Wenn wir über etwas wie ein Handy oder eine Goggle-Batterie oder vielleicht Ihr Radio sprechen, das nicht viel Leistung zieht, könnten Sie sie näher an die 3,0-Volt-Grenze entladen. Aber die Quintessenz ist, dass für diese Lithium-Polymer-Zellen 3,0 Volt bis 4,2 Volt der absolute Spannungsbereich ist, den eine einzelne Zelle haben kann. Eine Ausnahme von dieser Regel wäre jede Zelle, die mit HV gekennzeichnet ist, wie Sie hier auf dieser Nitronector Gold Tiny Whoop Batterie sehen können. Zellen mit HV sind dafür ausgelegt, bis zu 4,35 Volt pro Zelle zu erreichen, nicht 4,2, und eine weitere Ausnahme wäre eine Zelle wie diese 18650-Zelle, dies ist eine Lithium-Zelle, aber als Lithium-Ionen gekennzeichnet, und Lithium-Ionen-Zellen können normalerweise bis auf 2,5 Volt pro Zelle entladen werden, nicht 3,0. Es gibt also einige Ausnahmen, die Sie kennen sollten, aber im Allgemeinen liegt der Zellspannungsbereich für eine Lithium-Polymer-Batterie, wie fast alle in FPV verwendeten Batterien, bei 3,0 bis 4,2 Volt pro Zelle. Brennen Sie sich diese Zahl ins Gehirn, denn das ist eine wirklich wichtige Zahl. Wenn Sie Zellen in Reihe geschaltet haben, steht das S und 6s dafür, 6 Zellen in Reihe geschaltet, hat das zur Folge, dass sich die Zellspannungen addieren, also haben wir bei dieser 6s-Batterie bei voller Ladung 4,2 mal 6 gleich 25,2 Volt bei voller Ladung, und bei voller Entladung wären es 3,0 mal 6 gleich 18 Volt. Praktisch gesehen möchten Sie sie jedoch über etwa 3,5 Volt halten, was 3,5 mal 6 gleich 21 Volt entspricht. Sie werden bei 25,6 Volt sein, wenn Sie vollständig geladen vom Ladegerät kommen und den Akku starten, wenn er auf etwa 21 Volt fällt, sollten Sie ans Landen denken, und wenn er jemals unter 18 Volt fällt, ist das schlechte Nachrichten. Dann könnte die Batterie beschädigt werden. So wenden wir diese Zahlen an, und natürlich können Sie diese Zahlen erweitern, wenn Sie 2s, 3s, 4s usw. fliegen, multiplizieren Sie einfach mit 2, 3, 4 oder was auch immer statt 6. Nun bringen wir dieses Ladegerät ins Spiel, denn beim Laden von Batterien machen die Leute am häufigsten Fehler, und dann fängt die Batterie Feuer und brennt ihr Haus nieder. Die Spannung der Batterie ist eine der wichtigsten Dinge, die Sie beim Laden richtig einstellen müssen, aber die gute Nachricht ist, dass die meisten Ladegeräte das automatisch für Sie erledigen. Wenn wir also den Hauptentladungsanschluss der Batterie anschließen, wird die volle Packspannung darauf liegen und wir sehen, dass es in diesem Moment 23,02 Volt sind. Eine der Herausforderungen beim Laden von Batterien ist, dass man, wenn man nur die Spannung am Hauptentladungsanschluss betrachtet, nicht immer erkennen kann, wie viele Zellen es sind. Man könnte denken, 23 Volt, naja, das ist 23 geteilt durch 6, was auch immer das ergibt, und das ist offensichtlich eine 6s-Batterie, aber es gibt Überschneidungen, bei denen eine voll geladene 5-Zellen-Batterie die gleiche Spannung haben könnte wie eine entladene 6-Zellen-Batterie, es ist nicht immer leicht zu erkennen. Und es gibt ein weiteres Problem, mit dem das Ladegerät umgehen muss, abgesehen davon, wie viele Zellen die Batterie hat, und das Problem ist, dass das Ladegerät die Spannung der einzelnen Zellen selbst verwalten muss. Deshalb hat die Batterie diesen Anschluss, der als Balancer-Anschluss bezeichnet wird, und der Balancer-Anschluss hat einen Draht, der in die Batterie geht und die Spannung jeder einzelnen Zelle misst, zusätzlich zu diesem XT60 hier, dem Hauptentladungsanschluss, der die Gesamtspannung des Packs hat, aber nicht die Spannung der einzelnen Zellen. Laden Sie also niemals ohne Anschluss des Balancer-Steckers, das ist für die Sicherheit der Batterie und für die lange Lebensdauer der Batterie unerlässlich. Jetzt, wo wir den Balancer-Stecker angeschlossen haben, kann das Ladegerät wissen, wie viele Zellen vorhanden sind, und es zeigt uns, dass es sechs Zellen in dieser Batterie gibt, und wenn wir dann laden, sehen wir, dass es die Zellanzahl automatisch als 6s erkannt hat. Die nächste Zahl, die wir uns am Pack ansehen, ist die Milliampere-Stunden-Bewertung, diese Batterie hat 1000 Milliampere-Stunden. Eine gute Art, sich die Milliampere-Stunden vorzustellen, ist, dass es wie die Größe Ihres Benzintanks an Ihrem Auto ist. Sie könnten einen Benzintank haben, der 12 Gallonen fasst, oder einen, der 50 Gallonen fasst, wenn Sie einen großen Truck haben, sie fassen beide Benzin. Aber einer fasst mehr als der andere. Nun gibt es eine weitere Spezifikation, die mit der Milliampere-Stunden-Bewertung zusammenhängt und für die Sicherheit der Batterie unerlässlich ist, und das ist die C-Rate. Wir führen hier das Konzept der C-Rate ein, und die C-Rate bezieht sich darauf, wie schnell Sie Energie aus der Batterie ziehen oder Strom aus der Batterie entnehmen. Wenn Sie darüber nachdenken, wenn Sie zurück zu dem Benzintank-Vergleich gehen, wenn ich einen 50-Gallonen-Benzintank hätte und Benzin daraus pumpe, könnte ich einen kleinen Tropfen Benzin herauskommen lassen oder einen großen Strom Benzin herauslassen. Die Art, wie die C-Rate funktioniert, ist, dass Sie die Milliampere-Stunden der Batterie nehmen, in Ampere umrechnen, und dann ist dieser Amperewert 1 C. In diesem Fall für diese Batterie mit 1000 Milliampere-Stunden wäre 1 C 1 Ampere, für diese Batterie mit 5000 Milliampere-Stunden wären 5 Ampere 1 C, und dann können Sie das multiplizieren. Wenn 1 Ampere 1 C ist, dann sind 2 Ampere 2 C. Tatsächlich ist die Mathematik super einfach, wenn Sie eine 1000 Milliampere-Stunden-Batterie haben, weil es einfach die C-Bewertung in Ampere ist. Wenn Sie eine 5000 Milliampere-Stunden-Batterie haben, dann ist 1 C 5 Ampere, 2 C sind 10 Ampere, 3 C sind 15 Ampere, Sie multiplizieren einfach die Milliampere-Stunden der Batterie mit der C-Rate, die Sie entnehmen. Die Art und Weise, wie C-Rate und Milliampere-Stunden hier beim Laden ins Spiel kommen, ist, wenn wir die Stromstärke einstellen, also die Stromstärke hier ist, wie viele Ampere das Ladegerät in die Batterie drückt, und je mehr Ampere das Ladegerät in die Batterie drückt, desto schneller lädt die Batterie, aber auch desto größer ist das Risiko eines Feuers, wenn etwas mit der Batterie nicht stimmt. Die Art, wie Sie diese Ampere-Bewertung einstellen, ist, 1 C zu nehmen, also für diese 1000 Milliampere-Stunden-Batterie wären das 1 Ampere, und wir würden das auf 1 Ampere einstellen und das wäre eine sichere Laderate für diese 1000 Milliampere-Stunden-Batterie, für diese 5000 Milliampere-Stunden-Batterie wären es 5 Ampere und so weiter. Nun ist 1 C Laden am sichersten, aber manchmal haben Leute es eilig und sind bereit, ein wenig Sicherheit gegen ein wenig Geschwindigkeit einzutauschen. Ich empfehle das nicht, ich sage nur, dass manche Leute das tun. Wenn Sie also beschlossen haben, mit 2 C zu laden, würden Sie diese Zahl einfach verdoppeln, bei 3 C verdreifachen. Ich denke, jede Laderate über etwa 3 bis 5 C ist der Punkt, an dem man unverantwortlich wird, aber wenn Sie wissen, was Sie tun, und Ihre Batterien gesund sind, und vor allem, wenn Sie direkt dabei sind, um zu bemerken, wenn die Batterie Anzeichen zeigt, dass sie gleich Feuer fängt, könnte es nicht unverantwortlich sein, bis zu vielleicht 3 C zu laden. Ich werde Ihnen später von diesen Anzeichen erzählen, dass eine Batterie gleich „poopa to poopa to poopa“ geht, um Ihr Haus in Brand zu setzen. Jetzt, wo Sie verstehen, wie man die Spezifikationen auf dem Etikett der Batterie liest, wissen Sie, welche Einstellungen Sie in Ihr Ladegerät eingeben müssen, damit das Ladegerät die Batterie korrekt lädt. Aber sicheres Laden geht über das korrekte Einstellen der Ladegerätspezifikationen hinaus, denn der Ort, an dem Sie laden, hat großen Einfluss darauf, wie sicher Ihr Laden sein wird. Um diese Frage zu beantworten, fragen Sie sich einfach: Wenn meine Batterie jetzt in Flammen aufgehen würde, wie würde ich mich über die Dinge fühlen, mit denen die Flammen in Kontakt kämen, wie diese schöne Holzbankplatte, vielleicht nicht die beste Idee. Wenn Sie einen Kamin oder einen Holzofen haben, ist es vielleicht das Beste, darin zu laden. Dort soll das Feuer sein. Apropos Orte, an denen Feuer schon sein soll, wie wäre es mit einem Grill? Das ist bei Leuten, die in Wohnungen leben, beliebt, die vielleicht nichts anderes als eine Terrasse als Außenbereich haben. Besorgen Sie sich einfach einen kleinen Holzkohlegrill, ein schönes Metallgehäuse, und stellen Sie dann Ihr Batterieladegerät hinein und laden Sie auf der Terrasse. Mit anderen Worten, der sicherste Ort, um eine Batterie zu laden, ist irgendwo, wo nichts Brennbares in der Nähe ist, das Feuer fangen könnte, wenn die Batterie Flammen ausstößt. Deshalb habe ich diese große Betonplatte als Ort für mein nächstes Experiment gewählt. Das größte Problem bei einem Lipo-Feuer ist, dass es einen riesigen Flammenstrahl ausstößt, der nahegelegene brennbare Gegenstände entzünden kann. Das andere Problem bei einem Lipo-Feuer ist, dass es viel Rauch erzeugt, und das war weniger offensichtlich, weil ich meinen Test im Freien gemacht habe, aber wenn Sie jemals die Folgen einer Glühbirne gesehen haben, die drinnen durchbrennt, füllt sich der Raum einfach mit Rauch und es gibt Rauchschäden an anderen Sachen. Aber das Hauptproblem, um das Sie sich sorgen, ist das Feuer, deshalb haben wir hier diese Munitionskiste. Das ist eine Plastik-Munitionskiste, ich kann keine Metall-Munitionskiste finden, ich weiß, dass ich eine besitze, aber wir werden diese als Beispiel verwenden. Es reicht zu sagen, dass Sie keine Plastikbox verwenden sollten, weil Plastik schmilzt und Feuer fängt. Aber Munitionskisten sind billig und weit verbreitet und sie sind tatsächlich sehr gute lipo-sichere Ladebehälter. Was Sie tun werden, ist, Sie öffnen die Munitionskiste, und es gibt eine Dichtung, die um den Deckel der Munitionskiste geht. Wenn Sie nur die Seiten der Dichtung herausziehen, aber die Vorderseite lassen, müssen Sie die Dichtung schneiden. Dann wird die Dichtung an der Vorderseite der Munitionskiste diesen Verschluss unter Spannung halten. Wenn Sie die vordere Dichtung entfernen, wird sie nur klappern und lose sein. Aber die fehlende Dichtung an den Seiten ermöglicht es dem Rauch zu entweichen. Sie wollen also keinen vollständig versiegelten Behälter haben. Es gibt Leute, die argumentiert haben: Wenn Sie eine vollständig versiegelte Munitionskiste haben und ein Lipo Feuer fängt, könnte das einen Druckbehälter erzeugen und explodieren. Ich bin mir nicht sicher, ob es so dramatisch ist, aber es ist nicht gut. Sie wollen einige Lüftungslöcher haben, damit der Rauch entweichen kann, aber was Sie wollen, ist, dass das Feuer herauskommt. Das Feuer soll sozusagen im Kasten selbst enthalten sein, und dann kühlt das Feuer ab und wird zu Rauch, und der Rauch quillt heraus. Das ist eine der billigsten und effektivsten Methoden, um eine lipo-sichere Ladebox zu schaffen. Wenn Sie eine Metallbox haben, die auf einer brennbaren Oberfläche steht, kann sie trotzdem heiß genug werden, um Materialien zu entzünden. Eine weitere Sache, die manche Leute tun, und ich habe kein Beispiel dafür, aber sie gehen zum örtlichen Baumarkt und Sie können feuerhemmende Platten kaufen, die wie Trockenbau oder Gipskarton aussehen, aber feuerhemmend sind. Sie können diese Platten tatsächlich zuschneiden und die Innenseite der Box damit auskleiden. Das nimmt etwas Platz in der Box ein, aber es hilft, die Feuerbeständigkeit zu erhöhen. Eine andere Möglichkeit ist, die Box einfach auf eine feuerfeste Oberfläche zu stellen und fern von anderen brennbaren Oberflächen. Das Einzige, womit Sie zu tun haben, wenn die Batterie Feuer fängt, ist der Rauch, aber Rauch ist viel leichter zu reinigen als ein Feuer, das Ihr Haus niederbrennt. Wenn Sie aber den absoluten Stand der Technik in Sachen Lipo-Ladesicherheit wollen, schauen Sie sich das hier an: die Bat Safe, diese sichere Box ist mit feuerhemmendem Material ausgekleidet, um die Hitze und Temperatur innen zu halten, und das ist das Killer-Feature, sie hat Lüftungen oben mit Filtern, um so viel Rauch wie möglich zu filtern. So minimieren Sie Rauchschäden an Ihrem Haus. Die Bat Safe-Boxen haben eine Durchführung im Deckel, um Ladekabel durchzuführen, ohne die Sicherheit zu beeinträchtigen, sodass Sie Ihr Ladegerät draußen haben können und Ihre Batterien drinnen, sie bleiben während des gesamten Ladevorgangs geschützt. Bat Safe gibt es in drei Größen. Ich habe von Leuten gehört, die viele Batterien haben, dass sie sich gewünscht hätten, zwei der Standardgröße statt einer XL gekauft zu haben. Es kostet ungefähr das Gleiche, und die XL ist so tief, dass es etwas schwierig sein kann, hineinzukommen und Ihre Batterien zu durchsuchen, um die zu finden, die Sie wollen. Der einzige Nachteil der Bat Safe ist der Preis und die Tatsache, dass sie an vielen Orten oft ausverkauft ist. Der Preis, wenn man bedenkt, wie viel es kosten würde, alles selbst zu bauen, ist vielleicht gar nicht so viel günstiger, als man denkt, und natürlich könnten die Kosten eines Lipo-Feuers verheerend sein, das liegt bei Ihnen. Einige von euch werden bemerken, dass ich nicht all meinen eigenen Ratschlägen folge. Ich lade regelmäßig dort drüben auf dieser Holzbank, die eine sehr brennbare Oberfläche ist, und ich lade drinnen, also wenn das Feuer herauskommt, könnte das schlecht sein. Laden ist ein Kompromiss zwischen Risiko, Aufmerksamkeit und Sicherheit. Was ich damit meine, ist, je mehr Sie tun, um das Risiko zu minimieren, desto mehr können Sie es sich leisten, weniger aufmerksam zu sein und mehr Risiken bei Ihrer Sicherheit einzugehen. Wenn ich draußen auf einem Beton-Carport lade, in einem Grill oder in einer Bat Safe-Box, könnte ich wahrscheinlich einfach auf „Laden“ drücken und weggehen, und was ist das Schlimmste, was passieren könnte? Eine Batterie explodiert, Feuer kommt heraus, es ist gut eingeschlossen, und ich komme enttäuscht zurück, dass ich eine Batterie verloren habe, aber nichts Schlimmes passiert. Wenn Sie andererseits nicht in der Lage sind, das zu tun, oder es aus verschiedenen Gründen nicht tun wollen, müssen Sie viel aufmerksamer sein. Wie wir in dem Experiment gesehen haben, bei dem ich meine eigene Batterie zum Platzen gebracht habe, wenn eine Batterie gesund ist und Sie dabei sind, wird sie nicht einfach spontan ohne Warnung explodieren. Normalerweise bekommen Sie Warnungen, dass die Batterie gleich ausgeht, Sie hören ein Knallen, Zischen, Knistern oder vielleicht riechen Sie diesen fruchtigen Geruch, den ich erwähnt habe, und Sie denken: Oh Mist, ich muss diese Batterie so schnell wie möglich hier rausbringen. Übrigens, wenn Sie in dieser Situation sind, empfehle ich Ihnen, ein großes, schweres Paar Kaminhandschuhe zu haben, diese großen schweren Lederhandschuhe oder Schweißerhandschuhe funktionieren, denn es gab mehr als eine Person, die eine Batterie mit der Absicht griff, sie nach draußen zu werfen oder zu tragen, und während sie sie hielten, passierte das und sie bekamen schwere Verbrennungen an den Händen. Das ist etwas, das man haben sollte. Am Ende des Tages geht es aber immer um Risiko versus Aufmerksamkeit versus Sicherheit, und meine Meinung ist, dass das Wichtigste, was ich tun kann, um mich selbst zu schützen, immer aufmerksam zu sein, und das ist meine Empfehlung an Sie, egal wann und wo Sie laden. Wenn Sie irgendwo laden, das nicht völlig sicher ist, lassen Sie Ihre ladenden Batterien niemals unbeaufsichtigt, denn Sie bekommen normalerweise Warnungen, und behalten Sie immer ein Auge und ein Ohr offen, Sie bekommen normalerweise eine Warnung, dass etwas schiefgehen wird. Wie sieht es mit der Lagerung aus? Fangen Batterien in der Lagerung Feuer? Es ist nicht unmöglich, aber viel unwahrscheinlicher. Die wahrscheinlichste Zeit, zu der Batterien Feuer fangen, ist beim Laden, weil das Einpumpen all dieser Energie in die Zellen sie belastet. Wenn etwas beschädigt oder falsch mit ihnen ist, können sie dann Feuer fangen. Aber wenn Batterien gesund sind und sich auf Lagerungsspannung befinden, denken Sie mal darüber nach, wie oft Batteriefabriken oder Lagerhäuser mit vielen Lipo-Batterien einfach spontan Feuer fangen – es passiert einfach nicht. Gesunde Lipos, die innerhalb einer sicheren Spannung geladen werden, sind normalerweise völlig unproblematisch. Nur die beschädigten sind es, die dann langsam darauf warten, Sie zu verraten.