Einzelne Zellspannung fällt nach Erreichen von 3,44 Volt

Dieser Faden ist durch Teilen eines Fadens entstanden , in dem sich unglücklicherweise 2 verschiedene Themen überkreuzt haben. Um beiden Themen und OP einen verständlichen Rahmen zu geben, habe ich mit Einverständnis der Poster den Faden aufgetrennt. Allerdings liessen sich die Posts nicht ohne kleine "Brüche " trennen. Notfalls hilft es, den anderen Faden kurz anzusehen.

-Carolus


Hi,

Seit April 23 habe ich einen Deye 12kw zusammen mit einer DIY Batterie Lifepo4 16s 302 Ah Catl mit JK-BMS am laufen.

Eine einzelne Batteriezelle driftet beim Laden nicht nach oben weg, sondern hat einen deutlichen Spannungsabfall nachdem für einige Minuten eine Spannung von 3,44 Volt erreicht ist.

Halte ich über die Ladespannung die Zellspannung darunter wird die Spannung der Zelle gehalten.

Die Bilder zeigen den Spannungsabfall der Zelle 13 um 12:20 und das korrekte Verhalten drei weiterer Zellen nachdem ich die Ladespannung um 13:20 reduzierte.

Diese Zelle hat im November mal eine cellundervolt protection ausgelöst nachdem die Batterie mangels Sonne für viele Tage noch mehr gebalanced wurde. Diese Zelle 13 ist den anderen bezüglich der Zellspannung nach oben und unten immer etwas voraus.

Kann das jemand erklären?

Ist der Ladestrom in dieser Zeit gefallen oder war er gleich?

Der Ladestrom fiel zu der Zeit.

Meines Erachtens spricht viel dafür, dass diese Zelle einen "Memory Effect" aufweist.
Hier ein Beispiel von einen "2nd Life" 310 Ah CATL Pack mit stark ausgeprägtem "Memory Effect" bei Zelle 8 und 16.
Wenn dieser Pack einige Tage nicht mehr voll geladen wird, beginnt der "Memory Effect" bei diesen Zellen bereits bei ~ 20 Ah vor voll.

In dem oben gezeigten Zustand fehlen den beiden Zellen noch ~ 2-3 Ah bevor sie voll sind.

Hier ein anderes Beispiel von einem "A- grade" 280 Ah EVE Pack aus 2022 mit leichtem "Memory Effect" bei Zelle 6.

Danke für die Info.

Ich war der Meinung, dass es bei Lifepo4 keinen Memory Effekt gäbe.

Die Zellen wurden Juli 2022 produziert. Erhalten mit 3,24 Volt im Februar 23.

Die Zellen wurden im Sommer i.d.R. Mit einer Ladespannung von 54,4 geladen, was dazu führte, dass nach Erreichen der 100 % SoC immer noch fast 1 Stunde lang schwächer werdender Strom in die Zellen befördert wurde.

War das vielleicht falsch?

Dann ist das ein bekannter Effekt, der entweder mit leicht erhöhtem Innenwiderstand der Zelle, oder in den verbindern der Zelle zu tun hat, in Verbindung mit balancierbedarf ( die Spannung der Zelle ist höher als die der anderen.

Und der balancer ist auch beteiligt, er zieht relativ Strom aus der Zelle, deren ladestrom wird kleiner.

Du musst gedanklich mehrere Effekte überlagern.

Zunächst noch einige Anmerkungen:
Um die Diagnose "Memory Effect" sicher stellen zu können, muss gewährleistet sein, dass der Strom im Beobachtungszeitraum sehr klein ( << 10 A ) ist oder die Zellspannungen um den Effekt der individuellen Innen-/Zellverbinderwiderstände kompensiert sind ( dies ist bei meinen Beispielen der Fall )
Außerdem sollte während des Beobachtungszeitraums effektiv ( inklusive möglichem Balancing ) ein zumindest geringer Ladestrom fließen.
Wenn dann mit der Zeit ( über bis zu mehrere Stunden ) die Zellspannung sinkt, obwohl netto geladen wird, hat man es sehr wahrscheinlich mit einem "Memory Effect" zu tun.
Die Beschreibung in diesem Artikel deckt sich sehr gut mit dem, was ich bei meinen Zellen aus den Beispielen beobachte:

Bei 54,4 / 16 = 3,4 V Zellspannung sollte selbst beim Halten über viele Stunden keine kritische "Überladung" auftreten.

Auf Basis meiner bisherigen Beobachtungen, vermute ich, dass der Effekt eine Kombination aus Alterung und Anfälligkeit einzelner Zellen ist.

Vielen Dank.

Aha.

Den Balancer glaube ich ausschließen zu können, weil ich nicht täglich balance. Die Start-Balance-Spannung habe ich vor Tagen im BMS auf 3,47 Volt gestellt. Diese Spannung wurde nicht erreicht.

Die Grade A Zelle tut ihren Dienst unterhalb der 3,44 Volt.

Könnte man das als Mangel in der Zelle, also an den Verbinder

n beschreiben?

Den Lieferanten habe ich mal informiert. Die meinten ich solle die Zelle mal getrennt vollladen und den Spannungsabfall nach einem Tag durchgeben.

Die Zelle wird sich vermutlich nicht höher als 3,44 Volt laden lassen. Wieviel dürfte denn die Spannung bei einer guten Zelle nach einem Tag abfallen?

@paddy72

Anhand des eingeprägten Codes sind alle Zellen aus einer Charge von Catl Juli 2022. Keine unterschiedliche Historie.

Vielen Dank an alle. Echtes Expertenwissen.

In den kommenden Tagen werde ich die Zelle 13 mal angeschlossen mit einem Labornetzgerät ab 3, 42 Volt zusätzlich ergänzend laden. Das Ganze bei ausgeschalteter Balancefunktion.

Mal sehen, ob sich die Spannung dann auf etwas über 3,45 Volt steigern lässt.

Ich werde dann berichten.

Mein erster Fehler ist, dass ich deine Daten mit den von Nimbus ähnlich gesehen habe, dessen Fall gut bekannt ist. Ich muss den Unterschied zu deinen erst verstehen.

Du hast also in deinen Graphen stromkorrigierte Spannungen? Wie hast du das mit einem JK gemacht? Stichworte reichen. Wie bestimmst du die barameter der Korrektur Rechnung?

Kannst du mal genauer sagen, markieren, welche stelle du meinst?

Das zeigt jetzt schnell meine Grenzen. Wenn ich dich richtig verstanden habe meinst du diesen Spannungsverlauf.

Diesen ersten Winter also abhängig von Sonenstunden mach ich das händisch (noch) über Homeassistant mit dem nachgebauten Controller von Ackmaniac. Bisher hab ich es hinbekommen die Ladesspannung rechtzeitig bei etwa 70% SoC von 55,3 über 54,8 auf 54,4 zu stellen. Vorgestern habe ich das verpasst.

Korrekturberechnungen gibt es da keine.

Hier noch der Zustand beim Auslösen der OVP.

Sorry, UVP und nicht OVP

Ja, ein JK 24s 200A. Möchte hierbei nochmal in Erinnerung bringen, dass an diesem Tag des Spannungsabfall in Zelle 13 die Start Balance Voltage auf 3,47 hochgesetz war um nicht zu balancen. Da wurde also nicht gebalanced.

Das hatte ich noch garnicht gesehen. der UVP Zelle fehlt ja richtig kapazität. Da würde ich erstmal soviel parallelschalten, dass diese zelle nicht mehr UVP auslöst, sondern eine andere. 20 oder 30 Ah bei einem 304 könnten das schon sein. Erst dann kannst du vernünftig Top balancing halten. Und schauen ob die zelle nich komplett hin ist.

So, jetzt hab ich mir auch nochmal den Link angesehen. Danach wäre der memory Effekt nicht, dass die Akkuspannung beim laden fällt, sondern dass sie beim laden zeitweise etwas langsamer steigt.

Und daraus kann ich, noch, nicht das von dir beschriebene verhalten erkennen.

@nimbus4

Ich habe jetzt seit ein paar Stunden ein Labornetzteil mit Anfangs 1,5 A an der Zelle 13. Um keine Wallungen in der Spannung zu haben halte ich über das Netz die Batterie auf 100% SoC.

Anfangs ohne - dann wegen dem Spannungsanstieg in anderen Zellen, mit Balancer Einsatz.

Kann man daraus nun schon Schlüsse ziehen?

Leider sehe ich im Screenshot die Zeitachse nicht.

Kannst du abschätzen, wieviel Ladung ( in Ah ) du schon zusätzlich in Zelle 13 geladen hast?

Warum zappelt die Spannung so? Kannst du der Zellspannung auch den Strom vom Laderegler/WR überlagern?

Wenn ich in der Vergangeheit meine Zellen manuell nachgeladen habe, bin ich so vorgegangen, dass ich die Zellen solange nachlade, bis bei der Durchschnittspannung der anderen Zellen ( also z.B. 3,45 V ) kein Strom mehr fließt ( << 100 mA). Dann ist sichergestellt, dass der Relaxationsprozess praktisch völlig abgeschlossen ist und die Zelle eine Ruhespannung von 3,45 V hat.

Die Gesamtbatterie über Netz auf 100% zu halten, ist deswegen so wichtig, weil du ansonsten keinen sauberen Zielpunkt fürs Nachladen hast. Wenn du im Bereich < 3.4 V ( bei den anderen Zellen ) nachlädst, wäre das im Blindflug.

@Carolus: Auf deine Posts antworte ich später.

WS sind denn wallungen? Woher kommen eigentlich die vielen Spitzen in deinem Diagramm?

Wenn ich Einzelzellen laden, bringe ich die Zelle auf die gleiche Spannung wie die anderen, bzw etwas darüber, wegen der felaxation, die Spannung geht nach abstellen des Ladestroms etwas, 20 mV, runter.

Danke für die Hinweise.

Die Zeitachse zeigt den heutigen Tag ab 0:00. Deswegen die vielen Spannungsschwankungen. Hier nochmal ein besser Screenshot. So ab 16:32 beginnt der Ladevorgang. Die zusätzliche Ladespannung habe ich am Ende des Graphen etwas reduziert. Gebalanced wird ab 3,44 Volt.

Die zusätzliche Ladung mit Anfangs 1,5 A, aktuell mit etwa 0,5 A, das Ganze seit etwa 4 Stunden.

Ungefähr 4 Ah.

Die spannungsärmeren Zelle holen langsam auf.