Hoe denkt men over de conditie van een thuisbatterij ruimte binnenshuis

Goede vraag. Ik ben vooral ook benieuwd of er al (woonhuis)verzekeraars zijn die er iets van vinden? Mijn installateur raadde een thuisbatterij af omdat die verwacht dat verzekeraars er flinke premieverhogingen voor gaan doorvoeren ivm verhoogd risico op brand.

Nee die regels zijn er niet voor particulieren en de meeste verzekeraars vinden het prima zolang de installatie kundig is gedaan en er een rook melder boven hangt.

Voor bedrijven is er wel een richtlijn (PGS-37-1), die door het informatiepunt Leefomgeving  in 2023  is uitgegeven voor de veilige opslag van elektriciteit in energieopslagsystemen.

Je kan die richtlijn hier vinden en hoewel niet verplicht is het natuurlijk verstandig om te kijken welke zaken van toepassing kunnen zijn voor een huis installatie.

@H.C.M.G , @D.A.R.S.  Misschien bekend of ook niet (bij de “Kurzschlussmechanici”)
De thuisbatterijen zijn van een ander type dan de batterijen in EV's.

LiFePO4 vs. Li-Po - gewoon zoeken op Internet (met je favoriete KI-tool).
 

I.v.m. de brandveiligheid wil ik zo een ding niet in mijn huis hebben staan. Bij kortsluiting komt de opgeslagen energie in één keer vrij. Dat is een behoorlijke brandbom. De brandweer kan dat niet blussen. Vergelijk dit met de branden in elektrische auto's. Als de accu's branden kunnen ze alleen de auto uit laten branden of de auto in bijvoorbeeld een dompelbak onder water zetten

De oplossing is natuurlijk het plaatsen van de thuisaccu in een ruimte waar hij veilig kan uitbranden. Bijvoorbeeld in een schuur of in een behuizing in de tuin.

Installatie volgens de normen is een goed begin. Maar accu's verouderen en op een gegeven moment kan er kortsluiting ontstaan. Er blijft zelfs bij perfecte installatie een restrisico over.

@R.M.  Ken je het verschil van LiFePO4 vs. LiPo(lymeer) batterij, m.n. wat de (inherente) brandveiligheid betreft?

Installatie volgens normen en voorschriften geen goed begin maar een voorwaarde.

Net als bij een open haard, een cv ketel, een gasfornuis een auto in de garage, elektrische verwarmingselementen, kaarsjes in de kerstboom etc. En dan nog blijft gezond verstand de sleutel tot veilig gebruik.

Jij hebt dit soort spullen zeker allemaal niet in huis ?

LiFePo4 accu’s produceren niet hun eigen zuurstof zoals de Li-Ion varianten die je in auto’s vind. Hoewel nog steeds lastig te blussen (veel arosol blusmiddel nodig), je hoeft ze dus niet zoals een auto onder te dompelen in water.

Wat ze wel doen, als ze warm worden (~175C-200C) is het uitgassen van het electroliet, waarbij ze een gas mix produceren dat gedeeltelijk brandbaar is, gedeeltelijk giftig, en gedeeltelijk explosief (Waterstof en Methaan).

Om goed en veilig te functioneren mogen de accu cellen niet te heet worden en ook niet te koud, als dat wel gebeurd zal er verhoogd risico zijn op dendriet groei op de electroden met interne kortsluiting als gevolg. Als je een accu buiten of in een schuur plaatst zal je ook moeten zorgen voor koeling in de zomer en verwarming in de winter.

Inderdaad en dat mitigeer je door capaciteit en de intene weerstand van de accu cellen te monitoren.

Richtlijn van cel fabrikant EVE is dat als de interne weerstand is toegenomen tot 150% van wat hij was in nieuwstaat of de capaciteit onder de 60% is gezakt van nieuwstaat, je de accu cel niet meer moet gebruiken vanwege dat risico. Ik ben zelf van plan daar nog wat marge op te nemen en afscheid te gaan nemen van mijn cellen bij 145% interne weerstand of 65% capaciteit.

@PC  Als ik een EV in de garage parkeer naast een thuisaccu waarvan gaat een groter brandrisico uit en  waarvan gaat een groter risico bij brand uit?

Een bron van velen: https://www.ufinebattery.com/blog/lifepo4-battery-vs-lithium-ion-polymer-battery/

Maar zoals altijd: “Ieder voordeel hep't z'n nadeel!”

Methaan en waterstof zijn voor zover ik weet niet giftig.
Hoeveel er bij de hogere temperaturen en met welke snelheid ontstaat weet ik helaas niet.
Maar ik neem aan dat het nog relatief makkelijk weg te ventileren is.
Met een BMS kan je hogere temperaturen vermoedelijk voorkomen.

Toevallig weet ik dat wel, nou ja niet toevallig ik heb dat uitgezocht.

Uitgassen vind niet met een constante snelheid plaats maar in 3 fasen:

• de 1ste fase wanneer het veiligheidsventiel van de cel barst door de opgebouwde druk, hier komt ~40% van het totaal in ~2 minuten vrij
• de 2de fase waarin over een periode van 30 minuten zo'n 35% vrij komt
• de 3de fase waarin binnen een minuut of 2 de laatste 25% vrij komt

Uitgassing levert voor een enkele 280-300 Ah LiFePo4 cel, over een totale uitgas tijd van 33 minuten een totaal van 661.5 liter gas waarvan 6.6 liter CO, 13.2 liter CO2, 66.1 liter brandbare koolwaterstof verbindingen, 26.5 liter explosief Methaan en 33.1 liter explosief Waterstof gas.

In 1 enkele 15 kWh batterij zitten 16 van dit soort cellen!

Hoeveel van de overige gassen giftig zijn heb ik verder niet bekeken, dit leek mij voldoende om te zorgen voor een directe afzuiging bij de batterijen die voldoende afzuigcapaciteit heeft om in geval van een noodsituatie alles zo snel mogelijk naar buiten te ventileren.

@PC 

Wat is brand? Brand is niet alleen het verbranden van materiaal met zuurstof. Je moet brand veel ruimer zien. Brand is het vrij komen van veel energie in een kort tijdsbestek waardoor het extreem heet wordt. Door deze extreme hitte wordt alles wat brandbaar is in de omgeving aangestoken.

Je moet je accucellen ook niet tussen de jaar voorraad brandbaar wc papier gaan opslaan 😁 je moet zorgen dat er geen brandbare stoffen in de buurt liggen.

Maar even serieus, zoals ik al eerder aangaf, LiFePo4 cellen waarover we het hier hebben branden niet zo maar. Als er interne kortsluiting plaatsvind binnen de cel komt er veel energie vrij zoals je zelf al aangeeft en dat zorgt ervoor dat de accucel gaat opwarmen, het electroliet probeerd te verdampen wat maar gedeeltelijk lukt omdat de cel afgesloten is, als gevolg hiervan neemt de druk in de cel toe.

Bij een temperatuur van ergens tussen de 175C en 200C zal het veiligheidsventiel barsten door de opgebouwde druk en komt het electroliet in gas vorm vrij, dit heeft dan in de cel in vloeibare vorm een temperatuur van tussen de 175C en 200C, maar daarbuiten niet. Het verdampt en veel energie gaat zitten in de fase overgang van vloeibaar electroliet naar gas, het koelt dus af en komt er kouder uit en mengt daar ook nog eens met de lucht aanwezig in de ruimte van ~20C.

De ontstekingstemperatuur van het brandbare deel van het gas dat ontsnapt uit de cel, ligt rond de 300C-550C, dus er ontstaat niet zomaar brand als een LiFePo4 cell intern kortsluit.

Waar ik mijzelf meer zorgen over maak, is dat als dit zou plaatsvinden er in het gas dat ontsnapt, los van wat giftige gassen die je ook niet in huis wil hebben, er ook methaan en waterstof zit en dat is explosief, en kan in de hoeveelheden die ontstaan met een flinke batterij in een gesloten ruimte met een externe ontstekingsbron (smeltende zekering bijvoorbeeld) verwoestende gevolgen hebben.

Ik heb dan ook voor de ruimte waar mijn batterijen komen een gat door de muur laten boren en daar hangt nu een Itho ventilatie box naast, zo een waar je normaal een heel huis mee ventileerd.

Ik heb een besturings printje gekocht waardoor ik die box nu zelf kan besturen en kan laten draaien op een willekeurig percentage tussen de 1%-100% en die gaat straks aangesloten worden op de behuizingen van de batterijen en met 1%-2% draaien voor een beetje koeling (goed voor de levensduur van de cellen). Op het moment dat de temperatuur van de cellen te hoog zou worden gaat er met 100%, wat bij deze box 104 liter per seconde is, maximaal naar buiten geventileerd worden.

En die interne kortsluiting in de cel kan alleen optreden als er meerdere veiligheidssystemen gelijktijdig falen, dus de kans daarop is al heel erg klein.

@PC @R.M. Kleine correctie: LiFePO4 [Lithium Ijzerfosfaat]
- LiFePo4 zou betekenen dat er Polonium in de cel zit en dan zou je echt een probleem bij brand krijgen (en anders ook)

Inderdaad, dat was een (consequente) typo en radioactieve batterijen die van zichzelf al heel warm worden is geen goed plan. 😂

Er is verschil tussen "PO4" en "Po4". PO4 is gewoon een fosfaat groep. Dus LI-Fe-PO4 is niets anders dan Lithium-IJzer-Fosfaat. Met Polonium heeft het totaal niets te maken.

@R.M. M.a.w. dat wat ik schreef, of niet? (LiFePO4, batterij)

Po -was trouwens gewoon een typo.

Er zijn wel degelijk normen voor.
Controleer in de datasheet van je batterij of de accu gekwalificeerd is volgende de norm IEC-EN 62619

Wie meer wil lezen over brandgevaar, plaatsing en verzekering moet hier maar even verder lezen:
https://www.brandweer.nl/onderwerpen/een-veilige-thuisbatterij/

https://www.zonneplan.nl/kenniscentrum/thuisbatterij/thuisbatterij-is-een-thuisbatterij-brandveilig