Ein etwas anderer Speicher

gerhard75 · 27. November 2022 um 15:03

Hallo zusammen

Ich möchte hier mal einen etwas anderen Speicher vorstellen.

Entstanden ist diese Idee aufgrund von dieser Diskussion

https://www.akkudoktor.net/forum/lithium-akku-recycling/akkupaket-18650-verschrauben-statt-punktschweissen/paged/5/#post-73561

wie man hier lesen kann glaube ich daran das es möglich ist einen Speicher mit haltern für 18650 zu bauen.....hierzu gab es durchaus auch andere Meinungen aber letztendlich konnte zumindest für mich es nicht endgültig theoretisch geklärt werden

Naja und wenn man etwas glaubt aber nicht wirklich beweisen kann dann bleibt halt lediglich das testen bzw. machen.

Nur zum Aufbau

es soll ein 13s44p System werden zumindest mal im ersten Ausbau

vermutlich werde ich ein ESS von victron einsetzen.

die Fragestellung war ob es möglich ist mit zellhaltern ein System sicher auf zu bauen.

Übergangwiedersände dauerhafte Federverbindungen würden ausgiebig diskutiert.sojetzt mal zur sache

eingesetzte Zellhalter

im Anhang die ersten Anfänge

die Zellen sind einzeln mit sicherungsdraht abgesichert.

Die Busbars sind aus 50mm²

Die Grösse soll übrigens auch teil des sicherheitskonzeptes sein .. einfach genügend Fläche zur wärme Abgabe falls mal eine Zelle warum auch immer durchgeht.

Außerdem soll so ein Aufbau bzw. Bestückung nach und nach stattfinden können weil ich einfach nicht genügend Zellen habe.

auch ein austauschen von heater Zellen soll einfacher sein und eine beobachtung mit deer Wärmebildkamer auch

Das ganze wird kein schnelles Projekt ich werde hier also immer mal wieder den forschritt berichten.

gerne Anregungen und Kritik

aber nochmals zur erinnerung ob sowas funktioniert ist der Grund warum das teil überhaupt gebaut wird.

Gruss

PS: Wenn jetzt einige denken der Typ hat doch nicht mehr alle Latten im zaun.....dann stimmt da vermutlich....was mich allerdings von machen hier unterscheidet ist das ich das weiss einige von euch denken ja tatsächlich sie wären normal :-))))

u-f-o · 27. November 2022 um 17:51

Sind das nicht 13s48p am Ende?

Mich würde mal interessieren was der Spass eigentlich kostet?

Rechnet sich das überhaupt oder bekommst du die Zellen für ein Appel und ein Ei?

Und werden das Lifepo oder Lithium Ionen Akkus?

sunap · 27. November 2022 um 18:53

Moin Gerhard, finde ich gut und werde ich verfolgen. Du bist auch nicht der erste der das so macht / machen möchte.

Ich kenne auch einige von Youtube oder Secondlifestorage.com ( Panagon DIY ) die bauen massive Wänder voll.

Gute Erklärungen und erster Test - Youtube Adam Welch

Sehr groß -Youtube Panagon - DIY ( auch Secondlifestorage.com )

Auch gut und ebenso modular - Youtube Andy Shell

Sehr groß aus dem spanisch-sprachigem Raum - Youtube Joan Olaria

Aus Deutschland - Youtube Solarstrom-inselsystem

Dies sind nur ein paar Beispiele, es gibt viele weitere.

Das soll Dich nur bestärken Deinen Versuch weiterzuführen.

Gruß und viel Erfolg.

sunap

gerhard75 · 27. November 2022 um 22:12

HAllo

Ja du hast vollkommen recht es ist ein 13S48p keine ahnung wie ich auf 44p gekommen bin !!

die zellen bekomme ich gelegentlich für umsonst habe einen ebike laden und ansonsten noch ein paar quellen wo ich defekte akkus her bekomme.

es sind ganz normale lion akkus 18650 wo sehr häufig verwendet werden.

bis jetzt hat mich das ganze incl lötzinn und den haltern ca 150 eur gekostet

das bms die sicherungen und das alles kommt jetzt dann so nach und nach noch dazu mal sehen wo ich zum schluss lande.

gerhard75 · 27. November 2022 um 22:30

Habe noch etwas weiter gebastelt und erste ladetests mit dem Labornetzgerät unternommen.

Es würden 3 Zellen mit ca.5.5 A geladen was also pro Zelle 1,8 Ampere macht also fast das doppelte von dem was ich an Ladestrom fahren möchte geplant sind so ca Max 1 A pro zelle.

Ich finde man sieht auf den Bildern gut das zwar eine Erwärmung stattfindet aber die Sicherungsdrähte und der Federanschluss nicht besonders warm werden.

zum Zeitpunkt des Fotos habe ich so ganz grob 15 min geladen.

Beim fühlen mit der Hand konnte ich gar keinen wärmeunterschied feststellen.

Ich habe also 4 grad unterschied von der Umgebung zur der sich in Ladung befindlichen zelle keine ahnung ob das gut oder schlecht ist vielleicht hat einer von euch da mehr Erfahrung es waren bewusst zellen mit einem relativ großen Innenwiederstand con ca 70 mOhm hatten noch ca. 1700 mAh an Kapazität also sicher nicht mehr die besten aber für so eine testzweck auch nicht verkehrt.

bis zu welchen IR nutzt ihr die zellen in euren speichern?

Habe jetzt mal a bissel gerechnet P=I²xR = (1,8x1,8)Ax70mOhm =0,2268 Watt Verlustleistung am IR

bei einer vollen Bestückung 624 Zellen x 0,2268 Watt = ca 142 Watt Verlustleistung am IR der Zellen.

hier könnte also durch Benutzung von Zellen bis 35 mOhm innenwiederstand die Verlustleistung halbiert werden...zumindest die am Zellen IR

gerhard75 · 26. Dezember 2022 um 00:25

HAllo zusammen

Jetzt hat das ganze erst Züge erhalten und ich habe auch schon einen Betriebstag hinter mit.

Auch wenn ich noch deutlich zu wenig Zellen habe wollte denn Speicher langsam mal in Betrieb nehmen.

und die Batterien nicht zu sehr zu Belasten habe ich lediglich 500 Watt Lade und Entlade Leistung frei gegeben.

soweit funktioniert das ganze jetzt auch.

Anbei ein Bild wie das Ding im Moment da steht. ( ich weis noch zu wenig zellen )

Was leider noch nicht richtig funktioniert ist die Anzeige des SOC in der Victron Software.

Verbaut ist ein JK BMS ohne irgendwelche Anbindung an den Multiplus.

Die Spannungen werden korrekt angezeigt aber der SOC leider nicht... der fällt beim Entladen auf ca 93 % um nach ende der Entladung ohne weiter Nachladungen ( spannung 42 Volt wird richtig angezeigt ) wieder auf 100% SOC zu sprichgen.

Heute hat er mit der Sonne die akkus geladen aber auch dann falsch angezeigt.... so richtig verstehe ich das nicht !!!

Könnte mir da vielleicht jemand sage was ich falsch mache ?

wäre klasse wenn sich mal einen meine Konfig Datei anschauen könnte wo man hier was besser mach

in_rvsc_umbennen.pdf (5.27 KB)

schonmal dankeschön undefined undefined

gerhard75 · 27. Dezember 2022 um 19:27

Habe das Problem gelöst!!

shadowblues · 28. Dezember 2022 um 06:37

Also das mit den Haltern funktioniert .. irgendwie. Du willst nachweisen, dass es GUT funktioniert? Und genau hier liegt das Problem. Problematisch werden die Übergangswiderstände an den Batteriehaltern - vor alem, da Du die Akkus ja zig Jahre drin lässt und nicht regelmässig raus nimmst oder andersweitig bewegst. Durch die Übergangswiderstände brechen Dir einzelne Ströme ein, die Zellen werden ungleichmässig belastet. Auch kann die Hitzeentwicklung hier zu Problemen führen.

Also für mich wäre bei dem Aufbau die Frage: Wie weist Du nach, dass genau diese Probleme NICHT auftreten?

Zu der Frage der Klassifizierung von Akkus: Ich bewerte Kapazität / Spannungsverlust nach 4 Wochen und Innenwiderstand. Das Gesamtrating der Zellen entspricht dem niedrigeren Wert von Kapazität und Spannungsverlust und wird nochmal reduziert wenn der Innenwiderstand zu hoch ist (D-Rating).

Kapazität: A=>85%, B=> 75%, c=>60%, Rest ist D

Spannungsverlust: A=<0,06V, B=<0,08V, C=<0,1V, Rest D

Innenwiderstand: A=<60mOhm, B=<80, c=<100, Rest D

In die Powerwall kommt nur, wer in Kapazität und Spannung ein A erhält und im Innenwiderstand kein D hat.

gerhard75 · 29. Dezember 2022 um 05:22

Hallo

also nachweisen kann ich bis jetzt gar nix!

ja ich glaube das es mit den haltern funktionieren kann ohne das zu heisse stellen auftreten!

um genau das fest zu stellen baue ich den akku dann weis man obs stimmt oder eben nicht.

Feder Klemmungen werden ja öfter mit viel erfolg in der technik eingesetzt

gerhard75 · 29. Dezember 2022 um 19:39

Hallo zusammen

nun läuft der Speicher schon ein paar Tage ..... im großen und ganzen bin ich zufrieden!

Trotzdem möchte ich hier ein paar Sachen einfach mal zeigen vielleicht hilft es ja dem einen oder anderen irgendwie weiter.

Kapitel 1

Vor der Inbetriebnahme habe ich alle Zellen mit dem VC4 Plus Ladegerät auf die Spannungsebene "Store" gebracht und sie einfach mal eingesetzt damit über Nacht das JK BMS mal zeit hat die Zellen aus zu gleichen.
am nächsten morgen waren auch alle Zellen ausgeglichen und es war so gut wie kein Ballancerstrom vorhanden.

Dann bin ich mit der Wärmebildkamera drüber um einfach mal zu schauen ....ich war mehr als überrascht folgendes Bild zu sehen.( Busbars sind 70 mm²)

Ich habe die Zelle dann entnommen und erstmal zur Site gelegt --bewusst mit 3 anderen Zellen als vergleich.
einen halben Tag später war die Zelle immer noch wärmer (befand sich nicht mehr im Halter
Die Zelle hat offensichtlich intern Energie "verkocht" mit der Hand konnte man eigentlich keinen unterschied feststellen.
Entweder ist mir diese Zelle irgendwie bei den Messungen )durch die Lappen gegangen oder aber die ist in den Tagen dazwischen irgendwie kaputt gegangen das kann ich leider nicht mehr nachvollziehen. Auch wenn die Erwärmung nicht hoch war so hat sich hier meiner Meinung nach doch ein defekt an gekündigt.
Das gelegentliche abschalten des Speichers und Überprüfung mit der Wärmebildkamera scheint doch mehr als sinnvoll zu sein.

Kapitel 2

In Ermangelung an Zellen und zu Testzwecken habe ich auch ein Parr Zellen in die Halter eingesetzt wo man wohl normerweise nicht unbedingt einsetzen würde.

Das nächste Bild Zeit eine Zelle während des Betriebes wo der gesamte Speicher gerade mit ca 800 Watt entladen würde.

Die Zellen drum herum haben eine RI von ca 30 mOhm die Zelle wo wärmer ist einen RI von 79 mOhm

Es war ja eigentlich logisch das diese Zelle wärmer werden würde als die anderen aber dennoch interessant das mal so zu sehen.

Kapitel 3 Erkenntnisse und Schlussfolgerungen

Meine Wärmebildkamera deutet blanckes Metall teilweise als Warme stelle hier hilft es den Winkel der "Draufsicht" etwas zu verändern

2.Regelmässige Überprüfung des Speichers mit der Wärmebildkamera ist für mich Pflicht es scheint mir so zu sein das defekte Zellen hier deutlich zu lokalisieren sind.

3.Die Teilweise vorgetragene Kritik an den Zellhaltern und sorge der Wärmeentwicklung durch zu hohe Übergangswiederstände ist vorerst nicht wirklich belegbar bzw.andere Faktoren scheinen hier vorerst das größere Problem zu sein, wie sich das über die Betriebsdauer entwickelt durch ein erlahmen der Federhalter bleibt allerdings ab zu warten.

Auch wenn es wirklich viel arbeit ist und der speicher auch wirklich viel Platz benötigt so war ist es für mich schon Ok das so gemacht zu haben das einfache überprüfen des speichers und das wirklich sehr schnelle ersetzen einer Zelle ist für mich die Arbeit und den Aufwand wert. auch das ich den speicher so nach und nach erwitern kann durch das einfach einsetzen von zellen finde ich gut.

so das wäre es jetzt mal vorerst ich werde bestimmt immer mal wieder was veröffentlichen allerdings nur wenn ich hier neue Erkenntnisse erlange.

Vielen Dank an alle die durch tipps und auch durch Kritig mich ermutigt haben dieses Projekt durch zu ziehen.

Gruss

gerhard75 · 20. Juli 2023 um 11:36

Hallo
mal wieder ein Update
Gestern habe ich die zweite heater Zelle gefunden.....
Der Speicher war seit ca 4 Stunden Abgeschaltet.... also hätten alle Zellen inzwischen die gleiche Temp haben sollen...... bis auf eine waren auch alle schön gleichmäßig.
Bis auf eine die hatte sozusagen einen warmen streifen der sich über die ganze länge der Zelle hinzog.....es würde nicht ( noch nicht ?) die Zelle als ganzes wärmer sondern nur so ca 25 %

Ich habe dann auch mal die Federspannung mit einem neuen Halter verglichen gefühlt war da kein unterschied...
Auch habe ich Stichprobenartik einige Zellen aus den Haltern entfernt waren alle gleich auch war keine Kontaktkoruision verstellbar.
Der Speicher ist jetzt 8 Monate in Betrieb und hat inzwischen 5,8 KW/h Kapazität.
Ich benutze jede " noch gute " Zelle für den Speicher .... d.h. auch Zellen die nur 1,5 AH haben solange sie noch grösser 75 % der Ursprungs Kapazität haben.
Wenn ich schon einen speicher gebaut habe wo ich Zellen einfach austauschen kann--- dann will ich auch solche Zellen aus Ökologischen gründen bis ans ende Ihrer Lebensdauer nutzen.

Seid Januar würden 804 KW/h de, Speicher entnommen.

Das entspricht ca 138 Zyklen

Stand heute sind die bedenken von den Kollegen noch nicht wirklich zum Vorschein gekommen.... aber es sind auch erst 8 Monate in Betrieb!
Weil ich noch mehr Kapazität und Leistung brauche bauen ich jetzt das gleich noch einmal!!

Soweit zum update

gerhard75 · 8. November 2023 um 07:53

Hallo zusammen

Mein Speicher ist jetzt nicht ganz ein Jahr in Betrieb, bis jetzt ohne die befürchteten Probleme.( Ist aber auch erst ein Jahr in Betrieb )

Was sich allerdings schon im Frühjahr abzeichnete ist das die Kapazität mit seinen 5,8 KW/h zu klein ist und oftmals am ende der Nacht Netzbezug stattfand!

In den Sommermonaten reichte es sehr gut aus.

Um dieses Problem zu Lösen habe ich jetzt die Version 2.0 an den Start gebracht.... deutlich schöner im Aufbau als der erste und auch durchdachter , aber wieder mit den Federhaltern!

jetzt habe ich ca. 10 Kw/h an Speicher am Start die zumindest im Moment wieder gut über die Nacht reichen, noch ganz voll ist er wie auf den Bildern zu sehen noch nicht das Kommt jetzt dann Einfach so nach und nach dazu....( brauche einfach mehr zellen )

Auch würde ein Teil der Halter für 21700 Zellen ausgeführt da die doch auch immer mal wieder raus kommen.

In den Speicher kommt jede Zelle die noch min 80% hat egal wie hoch die Kapazität am Anfang war, sind also auch 1300 mAH zellen drin was ja viele für ihren Speicher nicht verwenden würden.

Das ist mein Ansatz einfach alles was noch gut ist soll bis zum Lebensende benutzt werden! (Falls also jemand solche Zellen sonst entsorgt nur her damit !!)

Der Speicher ist min Alle 4 Wochen mit der Wärmebildkamera überprüft worden ... bis auf die Oben erwähnten Vorfälle war eigentlich nix.

Auch eine Degeneration konnte in den 11 Monaten Betrieb nicht festgestellt werden.

Die beiden Speicher haben jeweils ein eigenes BMS und sind dann einfach parallel geschaltet worden.

Da konnte man dann schön sehen wie sich der Ladestrom dann Aufteilte und somit die Einzelnen Zellen noch weniger belastet werden.

carolus · 8. November 2023 um 08:22

Hi, mich würde interessieren, ob die Warm geworden Zellen auch zu denen mit deutlich erhöhtem Innenwiderstand gehören.

Ich nehme an dir ist bekannt, dass zwischen Erhöhung des Innenwiderstand und der Lebensdauer/Zyklen Zahl eine ziemlich zuverlässige Korrelation besteht?

gerhard75 · 8. November 2023 um 09:16

@carolus ja das ist mir bewusst das der RI steigt wenn die Zelle altert die wo in Lilli drin sind werden auch damit überprüft !!

Zefix das habe ich dann nicht mehr gemessen.....beim Sinbau sollten die aber noch "normal gewesen sein..... zefix das hätte man prüfen können

carolus · 8. November 2023 um 09:26

Den Zusammenhang hat jemand vor ca. 4 Jahren auf secondlifestorage mit einem Simpelversuch nachgewiesen, und ein User namens Wolf hat das im Massenversuch erst endgültig nachgewiesen, dann als Grundlage für einen neuen Ablauf bei der Zellen Prüfung benutzt.

Wahnsinnig aussagekräftige statistische Ergebnisse über viele tausende von Zellen, auch getrennt nach Herstellern.l oder Typen.

Vorher hat übrigens niemand von Innenwiderstand messen gesprochen, dass ihr heute Innenwiderstand messt, geht auf die beiden zurück.

gerhard75 · 8. November 2023 um 09:34

@carolus coll wusste ich so nicht.....irgendwie habe ich da auch dann nicht mehr dran gedacht.... wenn nochmal eine kommt werde ich das machen und hier veröffentlichen....

carolus · 8. November 2023 um 09:51

Deswegen sind wir ja in einem Forum und tauschen uns aus.

oliverso · 8. November 2023 um 11:04

Na ja, die Ermittlung des Innenwiderstands als ein Maß für die Zellqualität wird bei den Modellbauern schon seit Ewigkeiten betrieben. Die quälen ihre Akkus allerdings auch bis an die Grenze des machbaren.

Oliver

carolus · 8. November 2023 um 17:26

Bei denen geht's aber nicht drum, wieviel Zyklen der noch kann, sondern darum dass er den nächsten kann.

u-f-o · 8. November 2023 um 18:45

So schaut es aus... ich kenne es auch schon über 10 Jahre aufgrund des Modellbau ohne die beiden erwähnten jemals gelesen zu haben?. Im Modellbau oder bei Rundzellenladern ist halt vieles schon Standart wo man im PV Bereich mMn noch weit hinterher hinkt. Und naürlich gibt es da auch Leute die auf Zyklen achten wenn du nicht gerade die günstigsten Lifepos aus China orderst oder Geld keine Rolle spielt ?. Auch gibt es fest hinterlegte Standart Ladeprogramme mit Ladeschlussspannungen und einem Abschlussstrom die/den du zum Teil dann garnicht ändern kannst. Für Leute die einfach nur laden möchten aber nichts verkehrt machen wollen. Der Abschlussstrom zb. (im Standart Ladeprogramm fest vorgegeben und nicht änderbar) wird ganz simpel behandelt ganz gleich bei welcher Spannung und funktioniert hervorragend ohne eine Wissenschaft daraus machen zu müssen oder XY Tabellen und Diagramme zu benötigen ?. Es gibt sogar Lader die es als Industriestandart in ihrer Anleitung bezeichen...

Und das es funktioniert zeigen mir unter anderem zwei Lipos 6s 5000mah 40C (günstige Turnigy) die nach 8 Jahren zumindest bei 40 Ampere Last immer noch rund 4600mah Kapazität haben. Leider aber nicht ganz so viele Zyklen damit geflogen, und sie liegen deshalb schon lange auf Storage bei mir rum. Und die habe ich nicht geschont... immer mit 1C geladen, Ströme über 100 Ampere, und bis zu 200 Ampere Stromspitzen je nach dem wie gut du fliegen kannst, und im Winter ohne Vorwärmen ?.