1x Akku Grundkurs bitte!

[derPhil]

Moin ihr!

nachdem mein Akku immer schlapper wird - letztens (nach nur 43 Zyklen!) hat der Controller bergauf nach 45km abgeschaltet (55V Unterspannungsgrenze eingestellt) - überlege ich immer öfter, ob es nicht vlt doch ein neuer sein soll. PV Akku bin ich inzwischen recht fit, aber so ein Roller-Akku is ja doch was andres. Ich schreib einfach mal ein paar Fragen, die mir so durch den Kopf gehen.

1. Der Roller zieht ja nun gut 80A, beim Beschleunigen auch mal 125A. Aktuell drin sind 60AH (Li NCM). Das sind ja schon 1.5 bis auch mal 2C. Bei LiFePo steht max 1C, 1.5C für 30 sec. Bei dem LiIon steht max 400A für 15 sec (also 6.5C). Sind die Li NCM wirklich so viel unkritischer für hohe Ströme? Ist Li NCM die bessere Technik für einen Roller als LiFePO?

2. Ist Li NCM auch beim Laden (Reku) 'unproblematischer'?

3. Welche Zellchemie würdet ihr nehmen?

4. Die KI faselt wahrscheinlich wären die Pouchs aufgebaucht und deshalb der hohe Innenwiderstand. Ich meine Fritz hätte mal gesagt die seien nur mit Klebeband unwickelt (wahscheinlich dieses Glasfaser Tape?). Wenn nur Klebeband können die Zellen natürlich auseinander gehen. Aber die meisten Leute sind ja wohl zufrieden mit den Akkus vom Fritz... Wer hat überhaupt einen? Wisst ihr ob die Pouch normalerweise auch so fixiert/vorgespannt werden wie die prismatischen LiFePO?

5. Wie würde man eine Li NCM bauen, wie einen LiFePO? Also Iso zwischen den Zellen, Zellverbinder, Mechanik grundsätzlich, ..., - also wie baut man überhaupt einen Mobil-Akku? Was ist da wichtig?

6. Wer baut hier Akkus? Fritz ist ja leider wohl gesundheitlich etwas angeschlagen und Zeit hat er eigentlich auch nie. Und vielleicht reicht mir auch 2x Pech. Diese Blackbox Geschichte nerft mich auch ein bischen, aber vlt geht das beim Mobil-Akku nicht anders?

So, für's Erste genug Fragen....

danke & Grüsse!
Phil

[Pedator92]

Meine Vermutung, der Akku ist debalanced. Eine oder mehrere Zellen sind zu früh leer und werden nie voll oder andersrum und mindestens eine ist zu früh voll was das laden vorzeitig beendet.

Li-Ion Akkus (egal in welcher Zellchemie hier genau) haben eine höhere Energiedichte bei gleichem Gewicht. Dafür sind sie im Falle eines Thermal Runaway viel reaktionsfreudiger. LFP ist viel zyklenfester dafür, statt 500-1000 erreichen Lfp gerne 2000-3000 Zyklen bis die auf die selbe 80% grenze fallen.

Verfolgst du mit deinem Roller eine bestimmte Ladestrategie oder lädst du ihn auch gerne mal viel zu lange ?

[Afunker]

Zu Pkt. 4:
Hier ist einer, der einen vom Fritz aus LG Pouchzellen hat.
60 Ah oder 4,3 Kwh (ich hätte besser den 120 Ah mit dem 40 A Ladegerät nehmen sollen) seit 2022...
Stabil, immer Leistung, aber (wie bei den meisten LiIon Akkus) kälteempfindlich.
Daher sollte es beim nächsten Motorrad ein LFP Akku sein.

zu Pkt. 6:
Es gibt andere, die Akkus nach Kundenwunsch, zusammenbauen. Grösse beachten!

Vergiss die auf Ali und Co!

Wichtiger denn je, sind passende externe Ladegeräte. Sonst lädtst du an der heimischen Steckdose 3-4 Std. je nach Grösse des Akkus...
Daran ändert auch nichts ein Typ 2 Anschluss, sofern dahinter nicht ein entsprechend grosses LG mit mind. 6,6 KW ist....

[dominik]

Zuerst einmal klären was die wirkliche Ursache für den Kapazitätsverlust ist.

Mit nur 43 Zyklen in der Zeit seit dem neuen Akku würde ich, wenn dein Akku die Grätsche macht, dann eher auf LFP umbauen, die halten kalendarisch etwas länger durch.

Alle Zellen (außer Rundzellen) sollen mit Druck beaufschlagt werden, ob da Klebeband ausreicht bezweifle ich mal stark.
Wie wichtig das vorspannen ist, ist aber eine Wissenschaft für sich.
Viele Schreiben das es bei den ersten Zyklen wichtig ist andere davon das man es immer braucht.
Ich würde mich da an die Herstellervorgaben halten.

Bei mir sind von den Pouch Zellen, 20 Zellpacks mit Verspannung/Druck eingebaut und eine liegt ohne Druck oben drauf.
Das war nicht anders machbar, ich habe aber noch Ersatzzellen

Bislang kann ich auch bei 4C Belastung keinen Unterschied in den Zellinnenwiderständen oder der Kapazität feststellen, gefahren bin ich damit jetzt bereits 22500km ca 250 Zyklen.

[derPhil]

lieben Dank für die Antworten!

- Debalanced ist zumindest nicht primär / die einzige Ursache. Hier hatte ich ja schon im Rahmen meiner Möglichkeiten Tests dazu gemacht. 10mV 'im Stand' nach mehreren Vollast Passagen, 83mV bei 8.5kW, 124mV bei 126A nach diversen Quälereien, alles bei 45..50% SOC.

Das ist nicht ideal, hier schlägt ja auch immer die Blackbox-Problematik zu: Das verbaute Daly BMS balanciert nur passiv mit nur 'ein paar Milliampere', und das nur wenn Strom reinfliesst (unter 1A erkennt es nicht als solchen). Das heisst es kann nur sehr begrenzt balanciert werden zwischen Erreichen des oberen 'Knies' auf der Kennlinie und Erreichen der Ladeschlussspannung. Ich hab schon extra mit einem Labornetzteil den Strom so eingestellt, dass nur gerade so viel reinfliesst, dass der Balancer angeht, und die Zeit bis voll damit möglichst lang ist.

Damit bekomme ich es aber hin, dass die minimal einstellbaren 20mV Diff erreicht (unterschritten) werden. Ich sage mal besser kann man die Blackbbox nicht balancieren.

Wie in dem oben angeführten Beitrag gezeigt, hatte der 20s Akku vorm letzten Winter bis zum BMS ca. 50mOhm Innenwiderstand bei ~1C, was knapp das Doppelte der Datenblattangabe ist (1.5mOhm DC pro Zelle @25°C).

- Ladestrategie: Ich habe ein "20A" 84V Ladegerät vom Fritz dabei bekommen. Das Ladegerät macht laut BMS max 15-16A. Ich habe mir ein Kästchen mit ESP gebaut, das bei Erreichen von 82V das Ladegerät abschaltet. Die Akku-Spannung sank dann anfangs rel schnell auf ~81V ab, inzwischen eher auf 79V (klar weil der Innenwiderstand ja auch beim Laden wirkt).

Nur ab und zu, wenn ich eine längere Strecke direkt vor mir hatte, und zu Balancing Zwecken, hab ich wirklich auf 84V geladen, bin danach dann aber auch gleich gefahren. Der Akku hat also nie nennenswerte Zeit vollgeladen gestanden.

Auf der anderen Seite hatte ich ihn halt meist, wenn ich 25-30km oder mehr auf der Uhr hatte, nach dem nach hause Kommen auf die 82V geladen. D.h. er stand dann mit den 80-81V bis zum nächsten Losfahren. Die KI behauptet, das wäre nicht toll. Klar, besser sind 50-60% SOC zum 'Lagern', aber wenn ich ihn nur auf 50% lade, bin ich nach 20km bei 30%, und drunter habe ich auch immer vermieden. 50-60% SOC ist also nicht sonderlich praktikabel, wenn man den Roller auch mal 'spontan' braucht.

Ich habe immer drauf geachtet, dass der Akku möglichst mind. 10°C hatte, wenn ich ihn geladen habe. Nach dem Benutzen war er ja auch selbst-erwärmt.

Dann ist da noch die Reku. Die war einigermassen "wirksam" eingestellt, aber wenn sie viel Strom macht, wirkt sie ja nur im Sekundenbereich, und anfänglich war ein Spannungsanstieg dabei nur im paar-Zehntelvoltbereich zu beobachten. Bei vollem Akku regelt der Controller die Reku eh ab (84V). Zugegeben habe ich die Reku auch im Winter benutzt. Inzwischen (seit vorletzem Winter) ist sie nur noch sehr moderat eingestellt.

- Zellen (außer Rundzellen) sollen mit Druck beaufschlagt... Das ist mir auch so bekannt. In dem Datenblatt zu den Zellen (Dongguan Huanhuan Energy Technology Co., Ltd.) finde ich aber keinerlei Hersteller-Vorgabe zu einer 'Einspannung'. Zu dem habe ich da ja bei der Blackbox auch keinerlei Einfluss drauf... Ein Klebeband, auch eins mit Glasfaser, kann m.M. garantiert nicht das "Bauchen" verhindern. Da braucht es schon einigermassen solide Platten.

Hier ist einer, der einen vom Fritz aus LG Pouchzellen hat.

hm, da haben wir vielleicht den entscheidenden Unterschied? LG ist ja nun ne andre Hausnummer als Dongguan Huanhuan Energy Technology Co. (so denn das Datenblatt wirklich von den Zellen ist). Ich kann mich erinnern, dass als der Akku gebaut wurde, es grad Lieferprobleme gab. Auf der anderen Seite hat Fritz mir gesagt, er hätte viele Hersteller probiert, und dieser hätte sich als gut erwiesen...

Ich bin erhrlich gesagt etwas 'enttäuscht'. Ich hab für den Roller 2.500€ bezahlt wegen dem Akku. Der Roller selber mit seinem damals noch Brumm-Controller, wo ich erstmal die Gabel, Bremssattel und den ersten Akku austauschen musste und einiges an Plastik geflickt ist, war eigentlich eher 'Beigabe'. Hätte ich damals das Wissen von heute gehabt, hätte ich @dominik s Gelben (der war doch von dir, oder?) für 250€ genommen und den Rest selber gemacht...


Aber zurück zum Thema.

Wenn ich jetzt einen LFP Akku bauen will (das würde ich mir mit etwas Hilfe bzgl. mobil noch zutrauen mit meiner Erfahrung aus PV), dann müsste das wegen dem Strom (die Reichweite brauch ich nicht) ja wahrscheinlich mind. 100Ah sein? Gibt es Zellen (mit bringbarem Preis) wo ich 24 Stk in den 75cm Akkukasten rein bekomme? Das wären dann ja max 3cm Dicke... Oder 2 Reihen und 6cm dick, aber dann passt mind. eine andere Dimension wieder nicht!?

Zudem sind wegen der schei... Drohnenkriege viele Zellen aktuell ausverkauft...

[dominik]

Die LF105 von Eve könnte quer im 6er Pack gerade so rein passen und das dann 4x hintereinander.
Das wäre auf jeden Fall eine günstige Lösung.
Mein Akkukasten war um die 22,5cm breit.
Druck kriegst du allerdings auch nur bedingt drauf, da du die Zellen nicht wirklich spannen kannst.

Ich hab kürzlich 16S Eve Blöcke in Industrieanwendung gesehen die nur mit einem grünen Paketband plus einer Kunststoff Endplatte verspannt waren.

Bei mir im gelben Roller waren um die Lifepo Zellen Metallspannbänder und Aluplatten (eher Kühlkörper mit Rippen und Ausparungen für die Bänder), das at schon sehr massiv ausgesehen, hat die Zellen aber nicht vom Bauchen abgehalten.
Trotzdem haben sie rund 500 Zyklen ohne balancierendes BMS überstanden. Zum Schluss habe ich dann manuell balanciert.

Zwischen meinen Pouchzellen ist ab Werk jeweils ein dünnes Moosgummi geklebt. Bei mir sind 5S 5x5 Pouch Zellen welche in der breite genau 23cm waren, das hab ich dann mit Schraubzwingen und Holzplatten auf Maß gedrückt und mit ordentlich Kraft vom hinteren Ende her rein geschoben. Ob der je wieder raus geht ist auch fraglich.

Von meinem gelben habe ich nur die Verkleidung verkauft. Den Rahmen hatte ich zersägt und entsorgt.
Der ganze Roller wurde von mir nicht zum Verkauf angeboten.

[derPhil]

Metallspannbänder und Aluplatten ..., hat die Zellen aber nicht vom Bauchen abgehalten.

jap, bei meinen 280Ah Eve Zellen steht eine "Swelling Force" von 5 Tonnen bei 60% SOH, Tendenz zunehmend, und woanders dass die "Compression Force" aber nicht über 1 Tonne sein soll, weswegen ja manche Leute auf eine Fixierung/Klemmung mit Federn pochen... leider steht da keine Ausdehnung bei.

und ja, bei den LF105 ist dann wirklich kein Platz mehr für eine bzw zwei 'Druckplatten'. Es sollen ja auch noch Isolatoren zwischen die Zellen, erst recht bei mobiler Anwendung...

Von den CALB L194F130A könnten mit etwas Glück zwei 12er Reihen gerade so übereinander passen. Und auf jeder Seite gut n Zentimeter Platz für Gewindestangen. Und das BMS dann dahinter.

So ein Pack wäre auch gleich 2.5x so schwer wie mein aktueller Akku (nagut, da käm es dann nich so drauf an). Und mit 1.000€ ist man min dabei. Wenn man bedenkt, dass der aktuelle Akku dann 4-5.000km gehalten hat, kann man dafür auch locker ein Auto fahren. Eigentlich dachte ich ja, mit dem neuen Akku käme ich mind. 10x so weit... *heul*

Mit den 130Ah hätte man natürlich ein amtliches Pack - gut 9 kWh. Das wären dann wohl fast 200km realistische Reichweite und ein Akku Nennstrom gleich Peak Stromaufnahme vom Roller. Da würde es dann auch reichen, den auf 60-70% SOC zu laden und man könnte trotzdem auch spontan 50km fahren, ohne auf 30% zu entladen...

Sind die LFP gegenüber tiefen Temperaturen empfindlicher als die Li NCM?

Von meinem gelben ... Den Rahmen hatte ich zersägt und entsorgt.

oh, warum macht man sowas?

Der ganze Roller wurde von mir nicht zum Verkauf angeboten.

dann verwechsel ich das wohl mit @didithekid und seinem GK183

[dominik]

Ich hatte damals keinen Platz für zwei Roller.
Ich hab noch die universellen Teile wie Controller, Bremsen, Stoßdämpfer und Gabel eingelagert und dann den Rest entsorgt.
Das zersägen war nur um festzustellen ob der überall sichtbare Rost wirklich strukturelle Schäden verursacht hat.
Der Rahmen hätte aber sicher noch 10Jahre weiter rosten können, so dick sind die Rohre.

Den Motor vom gelben hatte ich ja in den Masini Extremo eingebaut weil er mir von der Wicklung her deutlich kräftiger ausgesehen hat wie der Masini Motor, zudem war mit dem 60V5000W QS Motor dann auch über 100km/h mit GPS gemessen drin und das ohne Feldschwächung.
Der Masini Motor hat es nur auf knappe 90 gebracht.
Zudem wurde ja zu Beginn schon eine 250A Batteriestrom und 550A Phasenstrom Controller verbaut und ich wollte zur Sicherheit einen Reservemotor im Lager haben. Den 5kW QS habe ich dann später mit über 20kW Spitzenleistung betrieben bevor ich dann auf den 10kW QS gewechselt habe den ich nun mit über 30kW befeuere.
Und wenn ich irgendwann mal wieder Zugriff auf meine Controller erhalte, dann wird das Nadelöhr BMS noch getauscht und der Batteriestrom von derzeit 400A auf 500-550A angehoben und die vollen 1800A Phasenstrom frei gegeben, damit die 0-100 Zeit in den Bereich um 5Sekunden wandert.

Ich bin mit dem gelbem 7 Jahre gerollt. Jetzt will ich wieder Spaß beim fahren haben.

Hab mir auch wieder eine 1000er V2 zugelegt, da der TüV Mensch meines vertrauens mir einen SZR660 Umbau auf wassergekühlten 30kW Motor (80kW Peak) partout nicht ohne vollumfängliche EMV-Prüfung abnehmen will und das obwohl die Erstzulassung der SZR noch vor dem Stichtag liegt ab dem das tatsächlich Pflicht ist. Mit dem Einzylinder der SZR konnte ich mich allerdings nie anfreunden, der Rest vom Mopped würde die 80kWpeak locker verkraften.
Der E-Umbau der Zündapp Bella wurde ohne EMV Prüfung abgesegnet, aber mit einem Fahrwerk und Bremsen aus den 60ern will ich mich nicht auf die Straße begeben.
Die EMV Prüfung würde in etwa dem Preis einer aktuellen Zero entsprechen, somit lohnt sich der Aufwand, nur um was eigenes und anderes zu fajren wie es die Maße hat, nicht.
Schade eigentlich, ich hätte noch viele Ideen, was man so alles auf E-Umbauen könnte, aber da nichts davon ohne die teure EMV Prüfung eine Straßenzulassung bekommen wird, werde ich halt weiterhin Benzin verbrennen.
Außer es kennt jemand einen Prüfer der das nicht so eng sieht.

[MEroller]

Sind die LFP gegenüber tiefen Temperaturen empfindlicher als die Li NCM?

in der Tat, unter ca. 10°C in der neuen LFP Batterie hast Du keine Freude mehr mit einem Thunder. Wenn der LFP schon ein paar Jahre auf dem bucken macht es dann schon unter 15°C keinen Spaß mehr. Mit NMC wird es zwar etwas zäher, aber durchaus auch bei 0°C noch gut nutzbar.

[derPhil]

oki, danke @MEroller ! Dann werde ich mich wohl weiter mit dem Li NCM begnügen, solange es noch irgendwie geht. Im Prinzip reicht mir die 'fahrbare' Reichweite noch, der Spassverlust ist natürlich nicht schön. Da fehlen halt immer 5V oder mehr beim Gasgeben/V_max... Ein bischen macht die Feldschwächung ja weg...

@dominik stimmt, du bist ja der Elektro-was-grad-noch-geht Mensch Mir reicht der Masini Antrieb, auch wo es sogar nur der kleine ist (4kW - muss ich das Sportivo eigentlich mal aus dem Profil entfernen?). Schön wäre natürlich wenn er zumin so wie am Anfang liefe...

Der lange Akku Kasten ist glaubich ziemlich rar, oder? deswegen finde ich es eben schade, dass man sowas verschrottet...