was hier fast wöchentlich von irgendjemandem beschrieben wird ( also, dass Zellen bei Annährung an 100% SOC und der damit einhergehenden Reduzierung des Ladestroms eine stark fallende Zellspannung zeigen, die nicht über ohmsche Widerstände erklärbar ist )
Ich habe, sorry, noch keinen anderen fall außer deinem gesehen, der nicht durch Wilderstände erklärbar ist. Das sieht zwar immer komisch aus, wenn man den "Quirl" (kannst du als suchwort hier benutzen, findest du die jüngeren Fälle in denen ich kommentiert habe),
zum ersten Mal sieht, wie die meisten der Neulinge.
Aber immer sieht man direkte Abhängigkeit von Strom, und immer zieht der Balancer nach einer weile die Zelle hoch und nur lässt sich die Ursache meistens am balancereinsatz, an lange Zeit ohne balancieren oder an höher Selbstentladung festmachen.
Bei dir war ich mir nicht sicher, aber dein Ergebnis bist schon anders.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
SOC ist ein NTCV Parameter
Ich hatte zu diesem Bild ( aus dem Link oben ) folgendes geschrieben:
"Wenn ab 11:35 der Strom stark fällt, steigt die Spannung einiger Zellen noch deutlich weiter an. Nach 11:55, wenn der Strom zwischen 0 und ~ 2 A liegt, fallen diese Zellen weiter deutlich in der Spannung. ( Die Zellen relaxieren ) Also mindestens bei 3 oder 4 Zellen keine nennenswerte Korrelation zwischen den auffälligen Zellspannungen und dem Strom.
"
Rechne Dir bitte mal anhand von dU/dI aus, welche Widerstände vorhanden sein müßten, um den Verlauf der Spannung der 4 stark relaxierenden Zellen zu erklären.
Rechne Dir bitte mal anhand von dU/dI aus, welche Widerstände vorhanden sein müßten, um den Verlauf der Spannung der 4 stark relaxierenden Zellen zu erklären.
2 mOhm? Seit der letzten Diskussion hat sich einiges getan, ich habe meine alten Akku ausrangiert, und der hat über 2 mOhm. Im DC Betrieb.
Ich würde gern den Vorschlag machen, dass wir diese Diskussion in einen eigenen Faden verlegen, um diesen nicht kaputt zu machen. Hast du Lust, dem Thema gemeinsam mir mir richtig auf den Grund zu gehen?
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SOC ist ein NTCV Parameter
Ich hatte zu diesem Bild ( aus dem Link oben ) folgendes geschrieben:
"Wenn ab 11:35 der Strom stark fällt, steigt die Spannung einiger Zellen noch deutlich weiter an. Nach 11:55, wenn der Strom zwischen 0 und ~ 2 A liegt, fallen diese Zellen weiter deutlich in der Spannung. ( Die Zellen relaxieren ) Also mindestens bei 3 oder 4 Zellen keine nennenswerte Korrelation zwischen den auffälligen Zellspannungen und dem Strom.
"
Rechne Dir bitte mal anhand von dU/dI aus, welche Widerstände vorhanden sein müßten, um den Verlauf der Spannung der 4 stark relaxierenden Zellen zu erklären.
Ich habe mir diese bild mal ganz in Ruhe angeschaut.
Der Ladestrom wechselt genau um 11.37 von irgendwas nach CC, richtig? Das bedeutet, dass die Regeln für die spannung (und den Strom) sich komplett ändern.
Vorher gilt, dass die Spannung der zellen durch den Strom bestimmt wird.
Nachher gilt, dass der Strom fliesst, bei der die Summer der Zellspannungen der Konstanten Ladespannung entspricht. Das wiederum sagt, dass alle zellen einfluss auf die anderen haben über die Spannung, die sie bei dem betreffenden Strom selberhaben.... und dann kommen andere Eigenschaften der zellen zum Vorschein. DerFallende Strom verringert den Widerstandsanteil der Spannungen, der Strom lädt die zellen weiter, wor auf die bei verschiedener kapazität verschieden reagieren. Und aufgrund von Schadensmerkmalen.
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Der Ladestrom wechselt genau um 11.37 von irgendwas nach CC, richtig?
Gegen 11:37 geht der WR von "tendenziell CC" nach CV. Die Packspannung steigt ab dann aber natürlich noch leicht, da mit dem fallenden Ladestrom Spannungsabfälle über die einige mOhm ohmschen Widerstand in der gesamten Akku <=> WR Schleife noch abfallen.
Nachher gilt, dass der Strom fliesst, bei der die Summer der Zellspannungen der Konstanten Ladespannung entspricht. Das wiederum sagt, dass alle zellen einfluss auf die anderen haben über die Spannung, die sie bei dem betreffenden Strom selberhaben....
der Strom lädt die zellen weiter, wor auf die bei verschiedener kapazität verschieden reagieren. Und aufgrund von Schadensmerkmalen.
Ich denke eher, dass unterschiedliche Selbstentladung statt Kapazitätsunterschiede der auslösende Faktor sind, weil ... a) Ich davon ausgehe, dass der Pack mal halbwegs top-gebalanced war b) Ich nicht davon ausgehe, dass es bei relativ jungen Zellen zu massiv unterschiedlichen Kapazitätsveränderungen kommt c) Ich solche Effekte auf Grund unterschiedlicher Selbstentladung aus eingener Erfahrung kenne
Zum Thema Effekt in den Zellspannungen durch ohmsche Widerstände ( damit meine ich praktisch konstante, lineare Widerstände die durch Zuleitungen, Verbinder, Kontaktoberflächen sowie alle metallischen Leiter im Zellaufbau entstehen ) noch etwas Grundsätzliches:
Wenn die These ist, dass eine Auffälligkeit in der Spannungkurve einer Zelle (allein) durch Spannungsabfall über solche Widerstände entsteht, dann folgt daraus zwangsläufig, dass man die Auffälligkeit "graphisch" dadurch kompensieren können muss, dass man eine skalierte Variante der Stromkurve von der Zellspannung subtrahiert. ( U = R * I , R ist der Skalierungsfator ) Anders ausgedrückt muss die Form der Auffälligkeit der Zellspannung der Form der Stromkurve entsprechen. ( Dies ist hier bei dunkel-blau, rot und rose bezogen auf die Gesamtkurve ganz offensichtlich nicht der Fall, auch wenn man natürlich insbesondere vor 11:35 eine Korrelation hat )
Wenn das nicht der Fall ist, kann ein erhöhter ohmscher Widerstand die Auffälligkeit nicht ( vollumfänglich ) erklären. Um so weniger die Form der Stromkurve der Spannungskurve entspricht, um so geringer kann der Anteil durch ohmsche Widerstände sein.
Das ist völlig unabhängig davon, welche anderen Zellen oder allgemein welche wie auch immer gearteten komplexen Impedanzen in Serie zu der beobachteten Zelle verschaltet sind. Einzig und allein die beobachtete Zellspannung und der Zellstrom sind relevant.
Wenn man die Zellspannung eines Akkus betrachtet sollte offensichtlich sein, dass man über die Spannung auch immer den elektrochemischen Zustand in der Zelle beobachtet, so dass es immer um eine Abgrenzung geht, welcher Anteil der beobachteten Auffälligkeit in der Zellspannung auf ohmsche Widerstände und welcher auf den elektrochemischen Zustand zurückzuführen ist.
Deswegen sollte zur Beurteilung solcher Phänomene dem Plot der Zellspannungen auch immer der Ladestrom überlagert sein. Ohne einen solchen ist eine Beurteilung im Grunde Kaffeesatzleserei.
Zudem sollte zumindest eine gute Beschreibung davon vorliegen, welchen Einfluß ein Balancer während des Beobachtungszeitraums auf die individuellen Zellströme hat. Spätestens sobald der Ladestrom sich auf die Größenordnung des maximalen Balancerstroms reduziert hat, muss man immer berücksichtigen, dass der individuelle Zellstrom gravierend vom WR-Ladestrom abweichen kann. ( In dem Plot hier ist aber nicht plausibel anzunehmen, dass die stark fallende Zellspannung bei den 3 Zellen durch einen Balancer verursacht wird, da sich das Abfallen bis in Spannungsbereiche zieht, die kein vernünftiger Balancer vornehmen würde )
Die blaue Zellspannung erreicht ihr Maximum von ~ 3475 mV bei ~ 11:42 bei einem Strom von ~15 A. Wenn der Strom bei ~ 11:58 bei ~ 0 liegt ist die Zellspannung bei ~ 3400 mV. Wenn wir das "ohmsch" erklären wollten, würde das einen effektiven Zellpfadwiderstand von ~5 mOhm erfordern. So etwas würde man bei einem Ladestrom von 40A einfach durch 200 mV an Spannungshub in der Zellspannung sehen, an der Erwärmung durch 8 W Verlustleistung merken, und bei Entladeströmen durch massives Absacken der Spannung. Ersteres ist hier klar nicht der Fall.
Zudem wäre das weitere "glatte" asymtotische Fallen der Zellspannung nach 11:58 mangels signifikantem Stromfluss nicht erklärbar.
Mein Schluss also: Die "Hügel" insbesondere bei dunkelblau, rot und rose mit einem Mittelpunkt um ~ 11:42 sind nicht "ohmsch" erklärbar.
( In dem Plot hier ist aber nicht plausibel anzunehmen, dass die stark fallende Zellspannung bei den 3 Zellen durch einen Balancer verursacht wird, da sich das Abfallen bis in Spannungsbereiche zieht, die kein vernünftiger Balancer vornehmen würde )
Da du das ganze ja reproduzieren kannst... Wäre Mal interessant, den Balancer dabei ganz abzuschalten.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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SOC ist ein NTCV Parameter
Mein Schluss also: Die "Hügel" insbesondere bei dunkelblau, rot und rose mit einem Mittelpunkt um ~ 11:42 sind nicht "ohmsch" erklärbar.
Die Hügel bsind erklärbar: kapazitätsunterschiede. Wobei das bedeuten würde, dass diese Zellen die geringste Selbstentladung haben... Also die "guten" sind. Darf man nicht vergessen, dass das möglich ist.
Aber dann der Abfall... Ich komme auf keine Lösung ohne Zeit/Speicher Effekt.
Bin gerade dabei, eine Powerbank zu balancieren, pfuschneue Zellen . Und ich schaue danach, welche Zeiten, Ströme und Spannungsverlaufe Nähe voll vorkommen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
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SOC ist ein NTCV Parameter
Und die Spannung ist wieder gefallen. 15 mV. Zelle 22 Ah, Strom 0,04 C oder knapp 1 Ah. Und das sind high rate Zellen, die dürfen 3 C entladen werden.
Das ist aber keine Relaxierung, das sind die typischen 20 mV "Mehrspannung", die die Chemie braucht, um chemische Umlagevorgänge zu starten. Ist auch die Ursache für die bekannten 2 % Ladeverluste.
So jedenfalls kenne ich das. Jetzt vergleichen mal dein Bild für die 3 Zellen in Spannung, Zeit und Strom. Das ist nicht so unähnlich....
Ist das vielleicht einfach der normale Spannungsabfall nach ladestromabfall oder Änderung, genau im Richtigen SOC Bereich wo es besonders deutlich ist?
PS: die Zelle war nach 15 min auf 3,57 runter.
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Die Hügel bsind erklärbar: kapazitätsunterschiede. Wobei das bedeuten würde, dass diese Zellen die geringste Selbstentladung haben... Also die "guten" sind. Darf man nicht vergessen, dass das möglich ist.
Aber dann der Abfall... Ich komme auf keine Lösung ohne Zeit/Speicher Effekt.
Wir sehen hier aber, dass der WR auch nach 11:57 noch einen geringen positiven Ladestrom liefert, weil bei vielen Zellen die Spannung weiter ansteigt.
Wenn wir ausschliessen, dass die Balancer-Kanäle für dunkelblau, rot und rose Amok laufen und ebenso ausschließen, dass diese Zellen eine Selbstentladung > 100 mA haben, dann ist auch der effektive Strom in dieser Zellen nach 11:57 ein Ladestrom.
Wenn bei einer Zelle aber trotz geringem Ladestrom ( z.B. einige 100 mA bei 280 Ah Zelle ) die Spannung fällt, dann muss sie relaxieren und wenn eine solche LFP Zelle unter ~3400 mV relaxiert, ist sie nicht voll.
Das ist aber keine Relaxierung, das sind die typischen 20 mV "Mehrspannung", die die Chemie braucht, um chemische Umlagevorgänge zu starten.
Doch genau das ist Relaxation:
"Relaxation (Naturwissenschaft), in den Naturwissenschaften (insbesondere in Physik, Chemie, Materialwissenschaften) den Übergang eines Systems in seinen Grundzustand oder in einen Gleichgewichtszustand (häufig nach einer Anregung)"
Bei einer gesunden LFP Zelle im "Normalzustand" wird ein "Überpotenial"/ eine "Anregung" von ~ 20 - 30 mV benötigt um Li Ionen aus der LFP-Kathode in die Graphit-Anode zu transportieren. Nach einem Ladeabbruch kann man ein asymtotisches Abklingen der Zellspannung um etwa diesen Wert beobachten. Genau das ist die Relaxation: Das Rückfallen in den unangeregten Zustand.
Nur wenn man eine Ladung bis 0.0 mA Restladestrom durchzieht, wird man keine Relaxation der Zellspannung mehr sehen. 0.0 mA Restladestrom bedeutet nämlich eben, dass alle Relaxationsprozesse abgeschlossen sind. In den Realität wird man nicht bis 0.0 mA sondern nur bis zum Selbstenladestrom der Zelle kommen und wird beim Abstellen des Netzteils natürlich auch eine sehr langsame Spannnungsabnahme durch die Selbstentladung sehen.
Wenn Li-Ionen in der LFP-Kathode "träge" geworden sind <=> sich ein Memory Effekt rausgebildet hat, dann bedeutet das schlicht, dass ein etwas größeres "Überpotenial" ("Anregung" ) notwendig ist, um das Ion zu transportieren. Dementsprechend fällt dann die Relaxation größer/auffälliger aus.
Ist auch die Ursache für die bekannten 2 % Ladeverluste.
Exakt. Anders ausgedrückt bildet sich dadurch eine Hysterese in der (Ent-)Ladekennlinie aus und bekanntlich ist die durch die Hysteresekurve eingeschlossene Fläche ein Maß für verlorene Energie.
Bei unseren LFP Zellen ist der Verlust durch die "chemische" Hysterese sogar eher < 1%.
Hier sieht man das schön für ~ 220 Ah die in Fabrik-frische 305 Ah CALB-Zellen mit einem 640 W Nezteil <=> ~ 12 A eingeladen werden.
Bei den 3 Ladestarts springt die Spannung jeweils um ~ 30 mV. Nach den ersten beiden Abbrüchen sehen wir über Stunden ein Relaxieren um etwa den selben Betrag. Beim dritten Abschalten ( ~ 4 Ah vor voll ) sehen wie ein deutlich stärkeres Relaxieren, da offensichtlich gegen Ladenende ein deutlich größeres "Überpotential" notwendig war.
In der Mitte der beiden langen Ladephasen sieht man auch, dass das benötigte "Überpotential" nicht konstant ist, sondern die Zellspannung für ~ 2 h sogar wieder etwas abfällt.
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