Einzelne Zellspannung fällt nach Erreichen von 3,44 Volt - abgetrennt

Akku, BMS und Ladegeräte BMS Batterie Management/Monitoring System
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Zwischenergebnis. Alter Akku:

Ich stelle beim laden tatsächlich fest, dass einzelne Zellen tatsächlich die Effekte zeige, die im memory Effekt beschrieben sind. Es handelt sich aber nur um etwas wie max 1 % der Kapazität. Die Problematik der Zellen ist tatsächlich ein teilweiser massiver Anstieg des DC Innenwiderstand. Ob der AC Innenwiderstand sich erhöht hat, muss ich nochmals messen. Beiläufig habe ich kleine Ungenauigkeiten der Spannungsmessung im BMS Gefunden. Das kommt aber daher, dass ich die Zellenzahl umprogrammiert und danach nichtneu kalibriert habe.

Neuer Akku: erste Ladung Balancer aus.

Ausgangsspannung gleich, Ladung endet mit minimalen Unterschieden. Eine Zelle fällt deutlich ab , 25 mV, und zeigt den Effekt des memory Effektes, mit der sehr langsamen Relaxation wie von Nimbus beschrieben.

Ich versuche das jetzt zu beseitigen, bevor ich den einsetze.

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Als hier vor ~ 5 Wochen über den Memory-Effect bei LFP Zellen diskutiert wurde, konnte ich leider keine anschaulichen Bilder vorzeigen,
die die sich stark verändernde Ladekurve von Zellen mit "aḱtivem" und am nächsten Tag dann "zurückgesetztem" Memory-Effect im Vergleich zeigen.
Ich habe meinen betroffenen Pack für die letzten ~ 40 Tage um 80% SOC gehalten.
Insbesondere in dieser Zeit nie über 90% geladen.
Gestern habe ich dann den Pack wieder auf 100% geladen und heute ein weiteres mal.
Wegen des stark bewölkten Wetters war der Ladestrom heute aber etwas "wellig" .
Während der ganzen Zeit war jegliches Balancing deaktiviert.
Der Batteriestrom ist als weiße Kurve den Zellspannungen überlagert.
Beim Rücksetzen des Memory-Effects zeigt die Ladekurve das Laden von insgesamt ~ 40 Ah, wobei der Memory-Effect vorwiegend die letzten ~10 Ah betrifft.
Die "Potential-Barriere" ( sichtbar als Spannungsbauch ), die hier bei Zelle 8 und 16 für die letzten ~10 Ah überwunden werden muss, wird im Bild geradezu greifbar.

Pack_A_MemoryEffect_Reset_260324a.png
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Besonders zu beachten ist, dass die Spannungsbäuche sich erst dann wirklich ausprägen, wenn der Ladestrom stark abfällt und sich über 1h auch bei Restladeströmen von < 2 A halten.
Streng genommen sind die Spannungsbäuche sogar der Grund für das starke Abfallen des Ladestroms, da zu diesem Zeitpunkt CV mit ~ 54.4 V geladen wurde.
Alle alternativen Erklärungsversuche über Spannungsverluste an ohmschen Widerständen sind also nicht haltbar.
Am Tag nach dem Zurücksetzen umfaßt die Ladekurve nur die letzten ~12 Ah , also genau den Bereich, in dem am Vortag die Potential-Barriere auftrat.
Zelle 8 und 16 zeigen zwar nach wie vor einen minimalen Spannungsbauch und eine ausgeprägte Relaxationsphase, aber in der Intensität um Größenordnungen reduziert.

Pack_A_MemoryEffect_Reset_270324a.png
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Das hier ~10 Ah betroffen sind liegt an den ~40 Tagen zwischen den Memory-Effect-Resets.
Nach vielen Monaten habe ich bei diesem Pack auch schon ~ 20 Ah beobachtet.
Bei nur wenigen Tagen würde die Ladungsmenge vermutlich bei deutlich weniger als 10 Ah liegen.

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Was bedeutet Ladungsmenge 10Ah ?
Was bedeutet Laden von 40Ah ?

Es werden technische Sachverhalte versucht darzustellen und dabei Grundlagen nicht verstanden, bzw. mündet das in Unfug, nimmt man das ernst beim Lesen.

Die Akkukapazität bleibt konstant. Die kann nicht ge/entladen werden, nicht reingedrückt oder sonstwas.

Damit wird das Gegenteil erreicht und Dinge Falsch vermittelt, Falsches wird vermittelt......

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Grundsätzlich richtig. Wobei ich mir nicht sicher bin, wen du meinst....

Das fragst du im Ernst?

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1 Ah sind 3600 (A * s) oder 3600 Coulomb.

1 Coulomb sind 6.241509×1018 Elementarladungen

Bezogen auf die Bilder bedeutet "Beim Rücksetzen des Memory-Effects zeigt die Ladekurve das Laden von insgesamt ~ 40 Ah", dass das gesamte Integral unter der weißen Stromkurve im ersten Bild etwa 40 Ah beträgt.

"wobei der Memory-Effect vorwiegend die letzten ~10 Ah betrifft" bedeutet, dass das Teilintegral der Stromkurve im ersten Bild von ~ 12 - 17 Uhr, also dem Bereich mit Spannungsbauch bei Zelle 8 und 16, etwa 10 Ah beträgt.

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Ich hatte dir schon gesagt, dass ich den Effekt bei meinem Akku nicht nachvollziehen konnte. Wenn überhaupt, dann minimal. Ich kann auch bei diesem Bild eigentlich nicht erkennen, warum das nicht eine normale Nachladekennlinie für fehlenden SOC ( aus welchem Grunde auch immer, ob Selbtentladung oder Magie) sein soll.

Geändert:

bei welcher Spannung startet eigentlich der Balancer ? um 3,42 V ? oder Tiefer ? Ein NEEY?

Hast du mal einen Spannungsverlauf, mit strom, bei etwa 80 % SOC ? Ich habe einen Verdacht.

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Das ist der entscheidene Punkt:
Balancing war für die gesamten gezeigten Zeiträume deaktiviert(!!!)
Im ersten Bild mit den Bäuchen haben die Zellen also bis ~ 18:30 keinerlei ( bis auf die beiden kurzen Glitches ) Entladestrom gesehen.
Das Absinken der Zellspannung von Zelle 8 und 16 von über 3500 mV bis ~ 3390 mV ist also nicht Ergebnis von einem Balancer sondern reine Relaxation in der Folge des Rücksetzen des Memory-Effects.
Alleine zwischen 13:25 und 14:30 haben die Zellen noch fast 2 Ah aufgenommen, die Zellspannung für 8 und 16 ist aber bereits um fast 70 mV gefallen. ( bei delta_I von 2.5 A und delta_U von fast 70 mV müßte man Widerstände von > 20 mOhm herdiskutieren, um das darüber zu erklären )

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Und bis 18:00 haben die Zellen noch einmal ~ 420 mAh ( aufgenommen, wobei Zelle 16 dann auf fast 3390 mV fällt.

Vorsicht: Gegen 15:00 fand eine SOC100 Korrekur statt:

[14:54:59] SOC100 adjust from 0.354 Ah -> 0

( das ist übrigens etwa der Fehler nach 40 Tagen )

Zelle 16 hat zwar im Vergleich zu den anderen Zellen eine leicht erhöhte Selbstentladung von einigen 100 uA, die spielt hier aber keine Rolle.

Also im Ergebnis fallende Zellspannung bei fortschreitendem Laden. Das ist alles andere als "normales" Ladeverhalten.

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Die spannende Frage ist : Während der gesamten 4 Monate Betrieb, seit dem Vollzustand davor, einschliesslicher der Zeit für die Kurven, die du hier zeigst ?

Das wurde allerdings meinen "Verdacht" NICHT erhärten..

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Da stimme ich zweifellos zu.

Andere Frage: Zelle 8 und 16, gibts da irgendwas besonderes? Verbindungsleitung zwischen zwei 8er gruppen von Zellen ?

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Es waren 41 Tage, nicht 4 Monate.

Und bzgl. Balancing: An diesem Pack war der Balancer das letzte Mal vor ~ 43 Tagen aktiv.

Den damaligen Zustand hatte ich hier gezeigt:

Bei allen Bilder aus den letzten Tagen von mir gibt es keinerlei Einfluß von irgendwelchem Balancing.

Das ist alles "pures natürliches" Verhalten der Zellen.

Das war im übrigen eine ganz bewußte Entscheidung meinerseits, da ich hier keine Diskussion darüber führen wollte, ob ein aktives Balancing einen wesentlichen Einfluß auf das gezeigte Verhalten hat.

Ich hoffe aber das klar ist, dass ein schwacher Balancer mit z.B. 100 mA, das Verhalten kaum beinflußen könnte ( also nur wenig "Schaden" anrichten würde ), weil er in der relevanten Zeit des Spannungsbauches nur ~ 300 mAh in die "falsche Richtung bewegen" würde.

Ein starker Balancer mit z.B. 4 A würde vermutlich den Memory-Effekt größtenteils verschleiern:

Der Spannungsbauch würde vom Balancer "plattgedrückt" indem der Ladestrom fast völlig um die betroffenen Zellen herumgeleitet würde.

Sobald diese Zellen dann soweit relaxiert haben, dass ihre Spannung unter den anderen liegt, würde der Balancer dann Ladung wieder nachfüllen.

Ob es dann zu einem vollständigen Rücksetzen des Memeory-Effects in einem vertretbaren Zeitraum kommt, hängt vermutlich von der Zielladespannung ab.

Bei 3.42 V vermutlich eher nein, bei >= 3500 mV sicher ja.

Es wird also unter den Nutzern von starken Balancern mit eher hoher Zielspannung vermutlich einige geben, die schlicht nicht wissen, dass einzelne Zellen einen Memory Effect zeigen.

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Ich hatte nicht mehr alle Fakten und Zahlen präsent sorry.

Dann stelle ich aber die nächste Frage, es sind garnicht alle Zellen, die den Effekt zeigen, sondern nur 8 und 16?

Und wenn ja: ist es ausgeschlossen, dass es mit der Position im String zu tun hat, also, hast dumal Zellen getauscht und das Phänomen wandert mit?

Hast du das nur an diesen beiden Zellen beobachtet?

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Ganz im Gegenteil. Ich habe 4er Packs in zwei Ebenen:

Zelle 1-4 oben rechts, Zelle 5-8 unten rechts, Zelle 9-12 unten links und Zelle 13-16 oben links.

Die langen Kabel ( 50 cm ) beeinflußen also die Messung von Zelle 5 und Zelle 13 und im geringen Maße ( 20 cm ) Zelle 9.

Aber selbst falls bei Zelle 8 und 16 leicht auffällige Widerstände wären, hätte das praktisch keinen Einfluß:

( zur Erinnerung )
Bei meinem BMS wird zeitgleich zu jeder Zellspannungsmessung auch der Packstrom gemessen.
Außerdem wird im Hintergrund mit Hilfe des 100 Hz Ripple-Stroms des WR ( inbesondere Nachts) der ohmsche Widerstand in jedem Zellmesspfad ( Ri, Zellverbinder, Kontaktstellen ) geschätzt.

Pack_A_Impedance.png
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Die angezeigten Zellspannungen sind bei mir im allgemeinen bereits um diesen ohmschen Spannungsabfall kompensiert, also "echte elektrochemische Zellspannungen"

Auch noch einmal eine Abschätzung der Größenordnung:

10A über 1 mOhm sind 10 mV

2,5A über 1 mOhm 2.5 mV

Das hat hier alles keine Relevanz

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Zur Provenienz der Zellen zitiere ich mich mal selber

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Ich möchte deine Aufmerksamkeit auch noch einmal auf einen anderen Thread lenken

lt_frank_drebin_LFP.png
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Auch hier haben wir das charakteristische Verhalten, dass einzelne Zellen im Pack bei eher geringem, stark abklingendem Ladestrom "Spannungsbäuche" zeigen ( Bereich 1) um später dann massiv unter die Spannung der anderen Zellen zu sinken/ zu relaxieren ( Bereich 2 )

Meines Erachtens ist dies durch Spannungsverluste über ohmsche Widerstände oder Balancer-Verhalten nicht zu erklären, sondern ebenso Memory-Effect.

Als ich beginnend vor 15 Monaten langsam ergründet habe, warum sich mein Pack so "komisch" verhält und erst die Erkenntnis reifen mußte, dass das Balancing bei mir die Situation verschlimmerte, sah das bei mir auch so aus, dass die betroffenen Zellen nicht nur auf 3390 mV fielen sondern bis in den Bereich 3340 mV, weil mein Balancer jedes Mal bei Rücksetzen des Memory-Effect einige 100 mAh fälschlicherweise aus den Zellen entnommen hatte und dann irgendwann 5- 10 Ah fehlten.

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Ich bin beim Thema Memory-Effect bei LFP auch nur deswegen so "leidenschaftlich", weil ich mehr und mehr das Gefühl habe, dass dieser ganz grundsätzlich übersehen oder fehlinterpretiert wird.

Ich hab keine Aktien in Memory-Effect bei LFP und verkaufe auch kein "Schlangenöl" gegen Memory-Effect.

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Dann ist das also eher ein Effekt, der auf Verschleiss oder beginnenden defekt schließen lässt .... Oder damit zusammen hängt. Auch interessant.

Ich habe in meinem Alten Akku eine Zelle, deren Spannung bei gleichem SOC immer 20 mV niedriger ist als die der anderen... Hätte ich schonmal berichtet.

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Ich hatte den gesehen und darin auch geschrieben. Allerdings ist da der Effekt anders, die Spannungen sind höher, der balancereinfluss ist nicht geklärt und der Akku ist offensichtlich auch nicht gut balanciert, wie das Bild ohne Strom zeigt, um das ich gebeten hatte.

Tja, scheinbar gibt's es im Gebrauchtsektor der Zellen einige interessante Effekte, die noch auf genauere Untersuchung und Beschreibung warten.

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omg - fast den ganzen thread gelesen und jetzt brummt mein Kopf mit memory Effekt :wink:
Meine 96S 320Ah (eher 310) habe ich jetzt erst seit wenigen Tagen im "Probebetrieb".

Ich hänge mich mit meiner Frage mal hie an diesen Thread obwohl die Thematik ein wenig anders gelagert ist. Vorausschickend - meine 4 Bänke a 24 Zellen wurden noch nicht korrekt "getopbalanced" (was für ein Wort), da ich mit der Inbetriebnahme nicht zuwarten wollte. Allerdings schienen sich die Zellen der einzelnen Packs trotz unterschiedlichem Ladezustand der einzelnen Packs mehr oder weniger gleich verhalten (Schöne Kurven gibt es noch keine). Und das auch bei Lade/Entladeströmen von ~16A. Seit gestern beobachte ich aber, daß 4 Zellen eines Packs ab circa 3.3V beim Laden auch nur mit 800mA nach oben "ausbrechen" (bis zu 100mV Differenz zu den anderen 20). Im Ruhezustand gleichen sich die Zellspannungen wieder nahezu.

Sieht aus als wären bei den 4 Zellen die Schafgatter gebrochen und sie laufen davon :wink:

Verzeiht die "Qualität" und den Umfang des Anhangs, ich muß erst bessere Auswertungen über Grafana erstellen.

800mA_Zelle1
800mA_Zelle12559×2069 174 KB

800mA_Zelle2
800mA_Zelle22559×2069 175 KB

800mA_Zelle3
800mA_Zelle32559×2069 175 KB

Aber vielleicht beispielhaft, was bereits bei nur 800mA Ladestrom "passiert".
Ich bin mir bewusst, daß ich gut beraten wäre jetzt mal alle 96 Zellen korrekt vollzuladen, trotzdem wundert mich der Spannungsverlauf insbesondere da sich bei niedrigerem Spannungsniveau (3.2-3.3V) auch bei 16A Ladestrom das Delta zwischen den Zellen bei rund 5mV bewegte.

Danke fürs Ansehen !

ps: Die ganze Baustelle in einer Übersicht :slight_smile:

BMS_Overview
BMS_Overview2433×598 118 KB

Die Zellen oben sind die ersten 3 im Pack1

Jetzt während des Entladens mit rund 4.5A nurmehr 7mV Differenz LO-HI

BMS_Overview_Dischg
BMS_Overview_Dischg2449×416 102 KB

Bei jetzt 200mA Ladestrom liegt die Zellspannung von Zelle 3 sogar 2mV unter der von Zelle 1 und 2 :upside_down_face:
Balancing off bei allen Packs !
Im Moment schaltet mein BMS ab sobald eine Zellspannung den Wert von 3.480V überschreitet - soll ich mal höher drehen und langsam weiterladen ?

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Ja, das ist die Überraschung, die jeder erfährt, der sich auf Lifepo einlässt. Die Spannung steigt nicht nur überaschend, sondern auch ohne jede Vorwarnung. :grinning_face:

Irgendwie passt hier mal wieder mein Lieblingsbild hin:

Ladekurve
Ladekurve690×399 39.4 KB

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Ja die Grafik passt :slight_smile: Ich werde bei Zeiten die 4 Packs unabhängig mit dem Labornetzgerät laden und die BMS dabei aufpassen lassen (ESP32 mit Relaisausgang der Netzgerät abschaltet). Auch wenn ich mich dann auch immer nur zwischen 20 und 75% SOC bewegen könnte reicht mir das bei der großen Kapazität. Fand nur interessant, daß die 4 bei geringerem Ladezustand ganz brav mitgemacht haben und im oberen Spannungsbereich bei 800mA ganz anders reagieren als bei 200mA. Ich hätte ja einen Freund mit Batterielabor .... aber muß ja keine Doktorarbeit werden :wink:

Jetzt 30ct/kWh in 1h 40ct + Netzgebühr und UST .... -2A Entladestrom :slight_smile:
Muß jetzt nur darauf achten, ob der Sungrow heute wieder vergisst eine Batterie angeschlossen zu haben wenn PV wegfällt .....