e-sprit Fury ist wahnsinn

[elfo27]

Falls es jemanden interessiert, bei welchen Spannungen die Zellalterung wirklich beginnt, und was das beste Ladeverfahren ist, lasst es mich wissen…

Mich interessiert's.

Gruß

[stanislaus]

lasst es mich wissen…

Was hält dich noch ab?

[elfo27]

Und was ich sympatisch finde: er kann auch mal ironisch sein....

Dünnhäutig ist er trotzdem, wenn er wegen fast nix schon die Ignore-Funktion bemüht ... aber vielleicht liegen seine Stärken wirklich mehr im technischen

Gruß

[STW]

Dünnhäutig nicht. Dafür habe ich beruflich und privat mit zu vielen Menschen aus allen sozialen Schichten und Bildungsebenen zu tun.
Allerdings habe ich es nicht so sonderlich nötig, bei Erfahrungswerten aus 8 Jahren (und um es mal anzubringen: ein einschlägiges Hochschulstudium) mich mit jemandem auseinanderzusetzen, der alles besser weiß und dabei ständig den falschen Ton anschlägt. Ich werde ja nicht dafür mkt Schmerzensgeld bezahlt, dass ich hier im Forum bin.

[elfo27]

Ja, ist schon klar. Aber man könnte das - wenn jemand voller Enthusiasmus hier neu einsteigt - auch als ganz normale ...

Ach wißt Ihr was? Gerade fällt mir auf, daß ich gar nicht Eure Kindergartentante bin und eben dafür auch nicht bezahlt werde. Macht doch, was Ihr wollt.

Grußlos


PS: Vielleicht könnte der Admin ja alle nicht-themenbezogenen Beiträge in einen Müll-Thread schieben oder ganz löschen. Wäre ja schade um die ernstgemeinten Beiträge der ernstgemeinten Threads.

[Mokkito]

So, ich habe die Kritik gelesen und nehme sie an.
Der Beitrag um den es geht, ist berichtigt (wusste gar nicht, dass das so einfach ist). Weitere Worte halte ich im Moment für überflüssig und komme zum Thema LiFepo4 und laden zurück:

Ich habe mit einer Firma gesprochen, die seit vielen Jahren Akkus für andere Firmen konfektioniert. Ob ich die genaue Quelle hier angeben darf, weiß ich nicht. (.., würde ich aber für Interessierte als PN weitergeben) Genau genommen habe ich nicht mit der Firma gesprochen, sondern mit dem Chef.

Er sagte dass die Zellalterung genau genommen auch ohne irgend ein Dazutun stattfindet. (ist wahrscheinlich klar - so'n Akku ist ja auch nur ein Mensch.)
Er sagte, eine Überproportionale Alterung entsteht aber im Zustand "leer" und im Zustand "überfüllt". Das war mir zu allgemein und deshalb habe ich speziell für LiFePo4 und nach Erfahrungswerten gefragt. Nachdem wir dann noch über Hersteller, Bauform und Kapazität gesprochen haben, meinte er unter 1 Volt und über 4 Volt wurde dort eine Änderung beobachtet. Dass heißt aber auch nun wieder nicht, dass diese Bereiche nicht über- bzw. unterschritten werden dürfen, sondern dass man diese Bereiche nicht über längere Zeit beibehalten sollte.

Optimal (bei den genannten Zellen des Fury) wäre ein Laden bis 3,6 oder 3,65 Volt. Sobald der Akku beim Laden diese Spannung erreicht hat ist der Ladevorgang übrigens noch nicht beendet. Wenn jetzt nämlich der Strom nach und nach soweit reduziert wird, dass die Spannung noch eingehalten wird, dann fließt noch eine Menge Ladung in die Zelle.
Ich habe dann gefragt, ob es den Zellen oder dem Innenwiderstand schadet, die Zellen bei 3,6 Volt einen Tag lang zu laden. Er meinte nein, das wäre sogar die einzige Methode, die Zellen "voll" zu laden.

In der Praxis und für den Fury heißt das, wenn die Lastmodule (die Dinger über den Zellen) alle gleichmäßig leicht warm (nicht heiß) werden, dann ist das der richtige Zeitpunkt noch ein paar Stunden mit kleinem Strom zu laden.

So, das war jetzt irgendwie kompliziert und wahrscheinlich nicht mehr 100%ig allgemeinverständlich, aber es interessiert ja sowieso nicht jeden.

Und noch was zum BMS/Balancer/Lastmudul (die Begriffe werden ja oft verwechselt). Am besten schützt man die Zellen mit einfachen Lastmodulen. Die Dinger habt Ihr ja fast alle sowieso auf den LiFePo Zellen. Da muss man nur aufpassen, dass sie auch funktionieren, sonst schießt man sich bei größeren Ladeströmen eine volle und ungeschützte Zelle ab.

BMS: Als BMS wird natürlich immer wieder etwas anderes bezeichnet, aber ich rede jetzt mal von den Teilen, die die Einzelspannung der Zellen messen und Ausgleichströme liefern, in dem sie entweder Energie verheizen, oder von der einen in die andere Zelle schieben: Die Dinger können in der unteren Preisklasse aktuell nur kleine Ströme ausgleichen. Die Hauptaufgabe von den Dingern ist aber auch eine Andere. Sie solle die Einzelspannungen überwachen, und dem Ladegerät mitteilen wann und wie weit es den Strom reduzieren soll. Das konnte mein Ladegerät aber gar nicht richtig (sieh meine Ladekurve) und deshalb hatte der Akku an meinem Roller beim Kauf nur eine Reichweite von 20-30 Km. Die Zellen waren aber in Ordnung, jetzt läuft er wieder wie verrückt.(siehe mein Leistungsdiagramm)

So, aber bevor ich mir hier den Wolf schreibe, und jemand anders weiß es besser, bitte melden (Dann bitte mit hochschulmäßiger Angabe der Quelle)

[MEroller]

LiFePO4 unter 1V= schon dauerhaft geschädigt
LiFePO4 über 4V = massiv überladen, möglicherweise auch schon dauerhaft geschädigt
Ich fürchte, der besagte Konfektionär ist auf andere Batteriechemieen spezialisiert. Sitzt der möglicherweise in einem Ort namens Wernau?

LiFePO4 sollte möglichst nie unter 2V entladen werden, geschweige denn bei einer so niedrigen Spannung gelagert werden. Der geeignetste Lagerzustand ist gemäß diverser Studien und Langzeiterfahrungen bei Lithium-Akkus generell um die 50%. EVTV hat z.B. die alten Thundersky (ich denke es waren 180...200Ah) Zellen einige Jahre in einer Ecke stehen gehabt. Bei Lieferung hatten sie einen Kapatest gemacht und dokumentiert, dann auf 50% entladen, eingelagert - und vergessen. Vor einigen Monaten sind sie aufgrund einer Kundenanfrage wieder auf dieses Lager gestoßen und haben nochmals einen Kapatest gemacht, der eine Selbstentladung im kleinen einstelligen Prozentbereich zu Tage brachte und einen Kapaverlust innerhalb der Messungenauigkeit.

[STW]

Ich antworte mal ausnahmsweise :

Zellalterung: jepp, die gibt es kalendarisch. Das hängt aber auch davon ab, in welchem Ladezustand die Zellen überwiegend herumstehen. Die Modellbaufahrer halten ihre LiPos auf 60%, für Tesla ist der Akku bei 95% voll, darüber beginnt wohl die Alterung etwas heftiger. Für einen täglich genutzten E-Roller mit Limitierungen aufgrund der Akkukapazität sind die 95% allerdings wenig praktikabel ...

Zu den Spannungsgrenzen:
Auf Pauschalaussagen wir 4V / 1V würde ich mich nicht verlassen. Maßgeblich halte ich die Datenblätter der Hersteller für relevant, Thundersky hatte früher mal 4.2V genannt (mittlerweile nach unten korrigiert), und 2.5V. Bei der letzten Spannungsgrenze wurde leider offen gelassen, ob es die Spannung unter Last oder Leerlauf ist, für welche Temperatur das gilt, ..., so dass ich da auf sichere Werte setzen würde. Betrachtet man die Ladekurve / Entladekurve (hier wieder Thundersky / Winston), dann fängt die Zelle auf den letzen 10-20% an, auf 3V oder weniger zu sinken. Das ganze geht ratzfatz schnell. Ohne Einzelzellenüberwachung ist dann die Abwägung, was man sich als untere Spannungsgrenze erlauben möchte. Da halte ich 3.0V im Leerlauf oder 2.8V unter Last bei ca. 20° für ok. Bei Werten darunter und 16 oder mehr Zellen in Serie besteht die Gefahr, dass ansonsten aufgrund Herstellungs- und Alterungstoleranzen die ein oder andere Zelle erheblich tiefer in der Spannung abrutschen kann.

Ladespannung 3.6V-3.65V: das ist der faule Kompromiss, den wir eingehen müssen. Von der Chemie her ist der ideale Wert (jetzt grob aus der Erinnerung) für unsere Chemie bei ca. 3.38V. Diese Spannung hat nur einen Nachteil: die entspricht der Leerlaufspannung zwischen ca. 15 - 95% Ladezustand. Damit ist aus dieser Spannung nicht ermittelbar, wie voll der Akku ist. Durch den Ladestrom wird am Innenwiderstand der Zelle zusätzlich Spannung erzeugt (im Ersatzschaltbild für einen Akku Ri), bei z.B. 8Milliohm pro Zelle also 0.08V, und schon sind wir bei 3.46V an der Zelle bei 10A Ladestrom. Dann kämpfen wir mit unterschiedlichen Innenwiderständen der Zellen, Übergangswiderständen, Ri verändert sich auch noch mit Ladezustand,..., so dass wir vor dem Problem stehen, dass der Ladezustand immer noch nicht sauber ermittelt werden kann.

Also nächster Trick: die Spannung an der Zelle schnellt gegen Ende des Ladevorgangs steil nach oben. Bei meinem eingebauten 8A-Ladegerät bin ich tw. bei einer Minute, innerhalb derer die Spannung von rund 3.5V (plus minus ein paar hundertstel) die 3.65V überschreitet. Das ist eine geringe Überladung, die aber wohl zum Größtenteil kapazitiv in der Zelle abgelagert wird.

Also: letztendlich wissen wir nur bei 3.60V recht definitiv, dass die Zelle voll geladen ist. Die Werte darunter sind während des Ladevorgangs aufgrund der Innenwiderstände lediglich "Trugbilder". Edit: siehe Alfs Beitrag, das Absinken der Spannung von 3.65 auf 3.4xV liegt am fehlenden Ladestrom am Innenwiderstand, aber auch geringe Selbstentladung des "Kondensatoranteils" des Akkus.

Ein Irrtum ist es, dass bei 3.6V durch Reduzierung des Ladestroms noch "eine Menge Ladung" in die Zellen eingebracht werden kann. Bei ca. 3.6V pro Zelle schaltet ein ordentlich eingestelltes Ladegerät von CC auf CV um, und die CV-Phase dauert, im Gegensatz zu Bleiakkus, wenn überhaupt nur wenige Minuten. Es reicht mal gerade, um die paar letzten Balancer zu aktivieren. Hier kann auch das Thundersky-Datenblatt als Beleg hergenommen werden. Die sind sogar noch etwas strenger als die meisten Ladegeräte anderer Hersteller, bei 3.6V und 1A Ladestrom ist nach deren Ansicht die Zelle voll.
Edit: Alf fährt eine leicht andere Ladestrategie als ich: mit seinen Schaltschwellen verhindert er das Überladen der Zellen. Ich fahre die Strategie, ab 3.6V die Balancer arbeiten zu lassen, damit ich wirklich alle Zellen in diesen Spannungsbereich 3.6V bekomme. Natürlich bin ich der Meinung, dass meine Strategie besser ist als seine, aber wir werden es wohl erst nach einigen Jahren wissen und uns bis dahin gelegentlich in dieser Frage beharken
Da die Chemie irgendwann keine Ladung mehr aufnehmen kann, kapazitiv auch alles belegt ist, begänne also durch weiteres Nachladen die Zersetzung innerhalb der Zelle.

Zellalterung bei kleinen dauerhaften Ladeströmen: wenn ich mich recht entsinne, hatte MEroller mal eine diesbezügliche Studie hier im Forum verlinkt. Die läßt für mich keinen Zweifel daran, dass der Innenwiderstand der Zellen leicht (!) ansteigt, wenn man Sie derart behandelt. Die Frage ist, wie schlimm ist es mit der Mißhandlung. Ich habe es anfangs auch 2-3 mal im Jahr so gehalten, der Akkusatz existiert seit 2008 und tut es immer noch, zeigt aber Alterungsspuren. Man kann es m.E. gelegentlich (!) machen, aber es ist nicht das Mittel der Wahl, wenn ein oder mehrere Laborlader zur Verfügung stehen. Siehe auch Absatz vorher. Zumindest halte ich die Aussage des Experten, dass dauerhaftes Laden der Zelle mit 3.6V bei kleinen Strömen der einzige Weg ist, um diese voll geladen zu bekommen, für grob fahrlässig (eigentlich für groben Unfug). Für mich wäre eine ideale Ladelösung eine, die die Zellen auf 3.6V bringt und nach dem Ladevorgang auf unter 3.5V herunterzieht. Gibt es leider noch nicht zu kaufen.
Auch wenn Lipo nicht gleich LiFePO4 ist: die Laptopakkus sterben alle so früh, weil die ständig auf 100% nachgeladen werden. Ausnahmen gibt es bei Laptops mit intelligenter Ladeelektronik: die fangen erst mit dem Nachladen an, wenn der Ladestand die 95% unterschreitet. Deren Akkus halten bei mir länger als der Laptop ...

Um Zeit zu sparen: irgendwann hat man ja mal die "übelsten" Zellen ermittelt, stellt die im Roller nebeneinander, und kann dann diese (und eben nur diese) mit dem Laborlader zeitgleich behandeln.

Balancer und BMS sind teilweise von der Funktion her identisch. Balancer verbrennen bis 2.1A (gängige Modelle z.B. bei Lipopower), die BMS-Huckepackplatinen machen prinzipiell das gleiche bei deutlich weniger Leistung, bieten aber noch "Steuerung" des Ladegerätes (aber i.d.R. nur An / Aus) an sowie ggf. Unterspannungsschutz. Da sich die bisherigen BMS-Lösungen hier im Forum nicht so sonderlich bewährt haben, ist meine Empfehlung weiterhin fette Balancer bei Selbstbaulösungen und "manuelle" Unterspannungsüberwachung.
Die Unterspannungsüberwachung kann man den Controller machen lassen (bei Kellys programmierbar), falls der eine geeignete Grenze setzt. Bei mir ist eine akustische Warnung bei ca. 43V vorhanden und Abschaltung bei ca. 40V. Die Spannungen sind einigermaßen ok, also ungefähr 2.7V pro Zelle unter Last bzw. 2.5V. Für den Sommer zu großzügig, für Minusgrade zu wenig großzügig, aber zwischen ca. 0-16° brauchbar.

Auf "Hochschulformulierungen" habe ich wie immer verzichtet - ich versuche lieber, die Dinge allgemeinverständlich zu formulieren. Wichtig: die Aussagen gelten nur für LiFePO4 (mit oder ohne Yttrium), die Chemie bei Kauflösungen (Emco, UNU?) ist anders und weist daher auch ein anderes Verhalten auf,

[Mokkito]

So, dann..

Erstmal an STW:

Ich komme auf den Kern unserer "Meinungsverschiedenheit" zurück:

Zellalterung bei kleinen dauerhaften Ladeströmen mit Änderung des Innenwiderstandes....

Da sage ich ja und nein! Bestimmt ja, wenn ein Strom von 0,3A direkt in die Zelle fließt.

Der Strom fließt bei meiner Variante bei 3,6 Volt aber nicht in die Zelle, sondern über das Lastmodul (ein minimaler Teil vielleicht in die Zelle, was aber nicht größer sein kann, als die statische Zellentladung selbst)

Insofern möchte ich das Ganze an dieser Stelle mal endlich relativiert und differenziert betrachtet sehen und es wäre nett und fair, wenn Du das auch tust.

[Mokkito]

Du kannst es nicht lassen zu provozieren.

Aber ein anderes Thema:
Zellen nicht voll.
Ich selbst habe ja Balancer mit 3,7 Volt Schaltschwelle weil ich damals fand das wenn die Zellen geladen werden auf jeden Fall die 3,65 Volt erreichen sollen. Diese Auffassung vertrete ich immernoch.
Das tun die aber alle nicht. Bei umgerechnet 3,65 Volt auf alle hochgerechnet ist Schluss um dann praktisch sofort bei CV auf etwa 3,45 Volt im Idealfall zu verharren.
Damit bin ich ja auch bisher sehr gut gefahren im wahrsten Sinne des Wortes. An die 100km bei vorsichtiger Fahrweise sind da durchaus drin wenn nicht die üblichen Verdächtigen da reingrätschen würden.
Meine Frage währe in diese Richtung was es denn bringt wenn ich die Spannung beim Laden hoch halte und nix mehr reingeht ( Strom = 0 Ampere ). Diese Situation beobachte ich schon von Anfang an. Oder ist hier was mit Bleiaccus verwechselt worden?

Hier ist nichts mit Blei verwechselt worden. Es geht auch nicht und die Zelle, die voll ist. Es geht darum den Strom bei der Zelle, die auf 3,6 Volt ist, noch eine Weile über die Lastmodule fließen zu lassen, bis auch die letzte Zelle voll ist. Um den Strom im Lastmodul klein zu halten, muss der Strom dann runter. Mein altes Ladegerät hat schon abgeschaltet, bevor die letzte Zelle voll war.
Der Strom im Lastmodul muss klein gehalten werden, damit einerseits das Ding nicht zu heiß wird und andererseits die Spannung über der vollen Zelle nicht zu groß wird.