Positivste Zelle verliert mehr Ladung, warum?

[EMaxi]

Ich habe nun schon mehrfach feststellen müssen, dass bei meinen Akkus die positivste Zelle in der Reihe mehr Ladung verliert als die anderen.
Ich betreibe meine Akkus ohne ständigen Ladungsausgleich durch ein BMS (da Fehlerquelle und Fehlerverschleierung). Periodisch prüfe ich die Einzelspanngungen. Dabei stelle ich eigentlich immer fest, dass die positivste Zelle 2 oder 3 Hundertstel Volt tiefer liegt als die anderen. Immerhin dann ca. 1 bis 2 Ah Ladungsunterschied.
Das ist nur eine subjektive Beobachtung, die ich mir nicht erklären kann. Gäbe es da einen physikalische Effekt, der das bewirken könnte?

[didithekid]

Hallo,

während der Entladung im Fahrzeug fließt natürlich der gleiche Strom durch alle Zellen und während des Aufladens über ein Ladegerät, dass alle Zellen gemeinsam lädt, fließt ebenfalls die gleiche Ladungsmenge durch.
Wenn sich da also Unterschiede im Ladungsniveau (neu) entwickeln, kann dass nur über Selbstentladung in den Zellen passieren und nur dann wenn die Selbstentladung zwischen den Zellen verschieden ist bzw. wäre.
Um so etwas allerdings genau messen zu können müsstest Du jedoch die Zellen zu einem bestimmten Zeitpunkt alle auf gleiches Ladungsniveau bringen, was deswegen schwer ist, weil die Zellen ggf. nicht auf gleicher Temperatur sind. Dass es bei dir genau die äußerste Zelle ist, die da aus der Reihe tanzt, könnte jedenfalls an deren Temperatur liegen, wenn sie am Rand des Akku-Paketes zu finden ist. Da muss Du davon ausgehen, dass die Zellen auch nach der Ladung seltenst gleiche Spannung haben.
Wenn Du ohne Ballancing-Strom arrbeitest, fließt da aber trotzdem der gleiche Strom durch alle Zellenstränge, aber die Zellen mit niedriger Temeratur und damit höherem Innenwiederstand haben auch einen größeren Spannungsabfall, der neben der realen Ladespannung zur Spannungsdifferenz zwischen den seriellen Zellensträngen führt. Wenn das Ladegerät mit Ladeschluss-Spannung und Reststrom abschaltet, fällt die gesammte Ladespannung zurück auf die Summe der Einzelladespannungen der Zellenstränge. Die Komponente durch den Stromfluss gegen den Innenwiderstand ist dann verschwunden. Du hast dann von Anfang an Unterschiede bei den Ladespannungen, alleine durch unterschiedliche Innenwiderstände.
Steht der Akku dann herum, ist die Selbstentladung auch temperaturabhängig und natürlich auch von der Produktionsgüte der jeweiligen Zelle.
Die Unterschiede in der Ladespannung können sich über Wochen und Monate verstärken, weshalb die Akku-BMS dann nachbalancieren. Wenn Du LiFePO4-Zellen nutzt ist das Problem erheblich größer, da deren Selbstentladung bei Volladespannung (3,65 Volt) immens hoch liegt.
Solange Du nur einen kleineren Teil der Energie aus den Zellen entnimmst, kannst Du so arbeiten. Schechte Balance wird aber problematisch, wenn die Zellen auch mal nah an leer gefahren werden.

Viele Grüße

Didi

[conny-r]

Hallo Didi,

wie immer sehr gut erklärt.

Ich habe meinen geschädigten Akku während der Lagerung auf Soft Balance eingestellt und die Entladung liegt in 100 Tagen deutlich unter 2 Volt.
.

.

[freesty]

Ich habe nun schon mehrfach feststellen müssen, dass bei meinen Akkus die positivste Zelle in der Reihe mehr Ladung verliert als die anderen.
Ich betreibe meine Akkus ohne ständigen Ladungsausgleich durch ein BMS (da Fehlerquelle und Fehlerverschleierung). Periodisch prüfe ich die Einzelspanngungen. Dabei stelle ich eigentlich immer fest, dass die positivste Zelle 2 oder 3 Hundertstel Volt tiefer liegt als die anderen. Immerhin dann ca. 1 bis 2 Ah Ladungsunterschied.
Das ist nur eine subjektive Beobachtung, die ich mir nicht erklären kann. Gäbe es da einen physikalische Effekt, der das bewirken könnte?

habe ich teilweise auch festgestellt. Welche BMS verwendest du? Sind es diy Akkus?

Eine Erklärung wäre, dass das BMS die erste Zelle nimmt für seine eigene Stromversorung - dann spart man sich den step down

[dominik]

Eine Erklärung wäre, dass das BMS die erste Zelle nimmt für seine eigene Stromversorung - dann spart man sich den step down

Das machen leider einige BMS, wenn dazu dann der Akku noch wenig genutzt wird und nach dem Ladeende gleich abgeklemmt wird, dann ist ein debalancierter Akku nur eine Frage der Zeit.

[Peter51]

Ich betreibe meine Akkus ohne ständigen Ladungsausgleich durch ein BMS (da Fehlerquelle und Fehlerverschleierung). Periodisch prüfe ich die Einzelspanngungen. Dabei stelle ich eigentlich immer fest, dass die positivste Zelle 2 oder 3 Hundertstel Volt tiefer liegt als die anderen.

Nur lebensmüde Leute betreiben ihren aus Einzelzellen bestehenenden DIY NCM oder LFP Rollerakku ohne BMS. Manchmal wird der Strom knapp. Fährt man ohne BMS trotzdem weiter, kann es passieren, dass eine Zelle nur noch 0V hat und damit defekt ist.
Ein gescheites BMS wäre ein Jikong BMS.

Möglicherweise holt sich ein Xiaxiang BMS seine 12V Betriebssannung aus den ersten 3 oder 4 Zellen. Leider balanciert es es zum Ladeende nur mit 35mA.

[conny-r]

Möglicherweise holt sich ein Xiaxiang BMS seine 12V Betriebssannung aus den ersten 3 oder 4 Zellen.

Leider balanciert es es zum Ladeende nur mit 35mA.
--------------------------------------------------
Das reicht auch für den Normalfall und für die Lagerung habe ich 15 mA eingestellt. Daher sehr geringer Eigenverbrauch !

[Peter51]

Ein Xiaoxiang BMS für 16S lädt eine Zelle und verbrät an 15 Widerständen Energie. Das ist aus meiner Sicht nicht schlau...
Ein Jikong BMS arbeitet mit Super Capacitors. Fairerweise braucht das BT - auf einen Monat gesehen - viel Strom. Bei 105Ah LFP Zellen reichen 35mA Balancerstrom nicht.

[conny-r]

Ein Xiaoxiang BMS für 16S lädt eine Zelle und verbrät an 15 Widerständen Energie. Das ist aus meiner Sicht nicht schlau...
Ein Jikong BMS arbeitet mit Super Capacitors. Fairerweise braucht das BT - auf einen Monat gesehen - viel Strom. Bei 105Ah LFP Zellen reichen 35mA Balancerstrom nicht.

.
Ich rede vom 17S 20Ah Econelo Schrott Akku