LiFePo4 Messdiagrame, Alterung, Zyklen etc

[Sven Salbach]

Meine direkte Empfehlung lautet daher ja auch bis 3,5V und gelegentlich auf 3,65V Laden zwecks ausgleich.
Das Problem ist, das man um 3,4V noch kaum Drift erkennen kann, daher glauben viele Irrtümlich, alles sei in bester Ordnung und einige Monate später dann ein unerklährlicher ausfall....

Bei all diesen Lösungen ist daher eine Einzelzellenüberwachung ZWINGEND!
Dann würden viele auch sofort erkennen, weshalb es zum Ausfall kam...wenn einmal mit höherer Spannung geladen wird...

Das ist das fiese an den LifePos Viele ANwender nehmen haben halt noch die Kentnisse von Blei und übertragen diese Beobachtung auf die FePos, dummerweise geht das eine ganze zeit gut, daher wiegt man sich in falscher Sicherheit, bis....----

 

[Emil]

Vielleicht sind die hochwertigen automatischen Bleiladegeräte doch gar nicht so schlecht für das Laden von LiFePO4 Akkus, wenn man die Spannungsschwellen und Zeiten für Absorptions- (3,45V/Zelle), Erhaltungs- (3,30V/Zelle) und Ausgleichsladung (3,60V/Zelle mit Strombegrenzung) auf vernünftige Werte einstellen kann.

Hier noch eine Zusammenfassung der Ergebnisse des A123 Tests aus der Arbeit von Jens Groot:

Quelle
Der durchschnittliche SOC für D hat einen Fehler in der Tabelle.

Fehlerursachen bei Lithium Akkus

 

[Sven Salbach]

keine Frage, daher rate ich auch oft/meist dazu, den Originallader zu behalten. Einzig die unnötige Standby Ladung ist unschön und sollte unterbunden werden.
Insbesondere weil es hochwertigere zuverlässige Bleilader am MArkt gibt, bei liFePo Ladern ist die Auswahl deutlich kleiner und Qualitativ..naja wenn richtig teuer gibt es 2-3 mögliche zur Auswahl..

 

[Emil]

Die Standby Ladung spielt eigentlich keine Rolle wenn Die Spannung unter 3,33V liegt, da ja dann normalerweise kein Strom mehr fließt. Wenn man keine SOC abhängige Schaltung hat kann man die Spannung auch auf 3,2 V senken, so dass die Zellen erst Mal ein Stück entladen werden, bevor sie wieder geladen werden.

Es hängt natürlich auch von der Anwendung ab. Bei einem Elektromobil würde man das Ladegerät einfach komplett abschalten. Wenn man allerdings eine Stromversorgung für Wohnmobil, Yacht oder das Haus realisiert, da sollte man sicherstellen, dass vorhandene Solarenergie auch genutzt wird und der Akku nicht unnötig entladen wird.

Hier wäre dann eine Ertrags- und Verbrauchsprognose für den nächsten Tag interessant. Dann könnte man den Akku nur auf eine Kapazität von 20 % + (Ertrag - Verbrauch) + Reserve aufladen und somit den Akku schonen. Allerdings ist das nur für die Sommerzeit relevant wo es einen großen Überschuss gibt. Im Winter, wo der Verbrauch in der Regel über dem Ertrag liegt reicht es wenn man die 20 % Untergrenze hält.

 

[Emil]

Artikel zum Thema Calendar Life

 

[Emil]

Why lithium batteries die.

 

[Emil]

Hier noch eine weitere detailierte Studie zu A123 Zellen.

 

[Emil]

In dieser Studie kommt über die inkrementelle Kapazität in Abhängigkeit der Zellspannung ganz gut heraus, dass es bezüglich der nutzbaren Kapazität wenig Sinn macht eine Zellspannung von mehr als 3,4 V anzustreben. Wenn man also nicht in möglichst kurzer Zeit schnell laden muss, würden auch 3,4 V als Ladeendspannung völlig ausreichen.

Auch zeigt die Studie wie man über die Leerlaufspannung den Ladezustand abschätzen kann.

 

[Christian s]

Gibts schon Tips zum Laden der 12 Stück 100er Winstons bei 0 bis -10 Grad? um Lebensdauer zu erhalten ?
Da ich jetzt ca 10 km El fahre brauch ich nicht unbedingt viel Kapazität .

Ich lade dzt mit ca 15 A Höchststrom das Ladende ist 3,46 V ( Das Litrade BMS balanct ab 3,4)

Sicher vernünftig ist direkt nach dem Fahren zu laden da sind Akkus am wärmsten- ( ich hab auch den Unterboden mit Plane zugeklebt ( Das Dreckloch ist zu )

soll man eher mit 30 A Laden damit beim Laden mehr Wärme entsteht ?
sind 7A besser ? ( Wenn Zeit gerade keine Rolle spielt )

soll man eher nur alle paar mal voll laden bis zum Balancen und dazwischen nur mal kurz nachladen bis 3,35 V ?

ist sogar eine höhere Ladeendspannung bei Kälte besser wie bei Bleiern oder gar verboten ?

 

[Sven Salbach]

Jede Erwärmung Durch Last oder LAden bedeutet extremen Stress für den Akku, also viel Wärme, viel Stress...
Daher direkt nach dem Fahren LAden, wenn der Akku sowieso noch warm ist UND generell bei allen gängigen Akkus gilt je langsamer desto schonender!
Gerade bei niedrigen Temperaturen ist es bei LI sehr wichtig, langsam zu laden.
Im Winter so oft wie möglich laden, also direkt nach der Fahrt und auch ruhig bis 3,65 V oder so!!!
DENN je lehrer die Zellen sind, desto höher ist ihr Innenwiderstand und je höher der ist, desto wärmer wird der Akku bei den hohen Anfahströmen und desto mehr wird er also gestresst.

Ich schalte trotzt meiner 16x160Ah beim Anfahren die Heizung ab und sobald es auf fahrt ist wieder an, bzw erst Stufe eins und dann evtl zwei.
Ich versuche wenn irgendmöglich 100A Batteriestrom niemals zu überschreiten.
Daher macht es Sinn den alten Dynamischen Strombegrenzer im EL verbaut zu lassen bzw sich an der Spannungsanzeige weiter zu orientieren..
Ich versuche beim F4 die Anzeige nie unter 1/2 gehen zu lassen im Spannungsbereich.
Das wird bei kleineren Zellen natürlich so nicht klappen.
Das gute an den 160Ah ist, das die während der Fahrt immer genau mit den im Datenblatt empfohlenen Werten betrieben werden also 0,3C und nur beim Anfahren mal mit 0,6C

Ich lade selbst übrigens heute bei 0,5°C Akkutemperatur nur mit 10A bei 160Ah Zellen!

 

[Christian s]

Danke sven für die Info ! bei 3,65 V beginnt ja am BMS schon der orange bereich. Du meinst also im winter kann man da ruhig öfters hinladen. mit wenig strom. werds mal machen

bei steigung schalte ich die Heizung auch aus seit ich bemerkt habe daß da schon trotz strombegrenzung die Gesamtspannung auf ca 36V einbricht ( also gemittelt auf 3V) . ohne Heizung hält sie sich mit vorsichtigem Gasfuß so gut wie immer drüber .

 

[Emil]

A123 Lebensdauer in Abhängigkeit vom Entladestrom

 

[Emil]

Nach den Ergebnissen dieser Doktorarbeit steckt hinsichtlich Lebensdauer noch erhebliches Potential in LFP und NMC Zellen.

[attachment 1423 14341168366500.jpg]
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[E. Vornberger]

Aber welche Zyklentiefe? Ich kann mir schwer vorstellen, dass jeder Zyklus eine 0%-100% Ladung/Entladung war. Dann hätten wir es mir lauter Wunderzellen zu tun.
Da ich ehrlichgesagt zu faul bin die Doktorarbeit zu lesen: Steht irgendwo etwas zu der Zyklentiefe bei diesen Messungen?
Die Angabe des Spannungsbereichs ist bei den unterschiedlichen Entnahmeraten ausgesprochen nichtssagend. Ausschlaggebend wäre der Start/Ende-SoC bei jedem Zyklus.

 

[Manfred aus ObB]

[size=medium]Da ich ehrlichgesagt zu faul bin die Doktorarbeit zu lesen: Steht irgendwo etwas zu der Zyklentiefe bei diesen Messungen?[/size]

Da soll man es Recht machen können, alles akademisch genau beschrieben und dann ist zu Lang

 

[Emil]

Die Antwort steht doch unter den Diagrammen (Spannungsbereich und Entladerate). :drink:

Ich halte das schon für aussagekräftig win man das mit den Erfahrungen mit aktuellen Zellen vergleicht. Der SOC dürfte sich zwischen etwa 0 und 95 % bewegen.

 

[E. Vornberger]

Genau das ist eben nicht aussagekräftig. Die Spannungslage der Zellen gibt keinen aussagefähigen Ladezustand. Schon gleich gar nicht, wenn die verschiedenen Zelltypen auch noch mit unterschiedlcihen C-Raten zykliert wurden. Das ist einfach hahnebüchen.
Nur die genaue Angabe der Lade/Entladetiefe lässt vergleichen, wie die Zyklenzahlen zu interpretieren sind. Es macht einen sehr großen Unterschied in der möglichen Zyklenzahl, ob ich z.B. von 20%-80% oder von 5%-95% zykliere. Siehe die Datenblätter der Hersteller.
Den Doktotvater möchte ich mal kennenlernen. Von Akkutechnologie hat er jedenfalls keine Ahnung.

 

[Manfred aus ObB]

[size=medium]Den Doktotvater möchte ich mal kennenlernen. Von Akkutechnologie hat er jedenfalls keine Ahnung.[/size]

Nun des ist

"Doktorvater Herrn Prof. Werner Tillmetz"

Also der

Der Link wurde entfernt (404).Prof. Dr. Werner Tillmetz Leiter des Geschäftsbereiches Elektrochemische Energietechnologien


Bildquelle:http://www.zsw-bw.de/das-zsw/organisationsstruktur/vorstand.html


Soll ma den Kontakt vermitteln der freut sich sicher wenn Er was dazulernt

weil sonst schmeist Der des ganze schenne Forschungsgeld zum Fenster naus

http://www.iwr.de/news.php?id=28228

[size=large]Hoher Wertschöpfungsanteil entfällt auf die Batterie[/size]
[size=medium]Die Zellen haben eine Lade-Endspannung von 4,1 Volt, ein Gewicht von 650 Gramm und
entsprechen dem PHEV-1-Standard für Plug-in-Hybride. Eine Optimierung soll demnächst vorgenommen werden.
„Das Ende der Fahnenstange ist noch nicht erreicht“, so Tillmetz weiter. „Durch verbesserte Prozesse können wir die Kapazität, Qualität
und Ausbeute in den nächsten Monaten deutlich erhöhen.“

Laut einem aktuellem Bericht der Nationalen Plattform Elektromobilität entfallen bis zu 40 Prozent des Wertschöpfungsanteils
in Elektrofahrzeugen auf die Batterie. Das Automobilland Deutschland will künftig in diesem Markt mitmischen und die wettbewerbsfähigsten
Zellen für Elektroautos entwickeln und fertigen.[/size]

[size=large]Millionen-Unterstützung für Batterie-Anlage von Bund und Land[/size]

 

[Emil]

Hier sind ein paar Messungen zu Ladezustand in Abhängigkeit der Ladeschlussspannung.

 

[E. Vornberger]

Ich muss jetzt doch mal erläutern, wieso ich das alles schreibe. Ich bin Dipl.-Physiker und bin seit über 20 Jahren mit Unterbrechungen e-mobil und war lange Zeit beruflich mit der Entwicklung von Leistungselektroniken, Batteriemanagementsystemen und Grundlagenuntersuchnungen zu Akkutechnologie beschäftigt. Von daher weiß ich wieviel Unsinn hier auf dem Gebiet teilweise verbreitet wird.
Die Klemmspannung bei Li-Akkus ist absolut ungeeignet den genauen Ladezustand zu bestimmen, und damit auch ungeeignet irgendwelche Zyklenzahlen zu bestimmen. Für verwertbare Ergebnisse ist der gemesse Ladezustand relvant, gemessen über die geladene und entnommene Strommenge, sonst nichts. Indirekt kann auch der dynamische Innenwiderstand herangezogen werden.
Nur an den extremsten Enden der Lade/Entladekurve kann man Überspannung und Tiefentladung detektieren. Und wenn man bis an diese Enden zwischen 0% und 100% zyklisch lädt kann man die möglichen Ladezyklen einfach den Datenblättern der Hersteller entnehmen und kann sich die Doktorarbeit sparen. Alles was über 0% und unter 100% SoC liegt ist extrem abhängig von Temperatur, Innenwiderstand und C-Rate so dass man das gar nicht erst versuchen sollte.
Ohne die Angabe des jeweiligen Lade/Entladetiefe sagen die Ergebnisse gar nichts und sind irreführend. Eine Projezierung der Zyklenlebesdauer auf 81 Jahre ist einfach lächerlich und nichtssagend.
Kein Automobilhersteller würde sich auf so etwas verlassen. Alle SERIÖSEN Untersuchungen zu dem Thema belegen das.
Führend sind in D neben z.B. der RWTH (Lehrstuhl Prof. D. Sauer) vor allem die Automobilzulieferer, die ohne verifizierbaren und reproduzierbaren Untersuchungen keine Chancen hätten Ihre System auf die Straße zu bringen.