Hallo an alle im Forum
Ich habe schon viel mit gebrauchten 18650 Zellen gebaut und immer die Grundregeln bezüglich Zellen unter 2,5v nicht wieder zu verwenden.
Jetzt aktuell habe ich aber einen meiner Meinung nach speziellen Fall bei dem ich gerne euren Rat annehmen würde.
Ich habe 2 Akkus von einem Segway elite+ gekauft mit samt dem Segway das Gerät ist nagelneu aber ging nicht an. Ich habe den Akku zerlegt und festgestellt das er aus 2 einzelnen Akkus mit 30 zellen (15s 2p ) besteht. Jeweils ein bms pro 30 zellen.
Das Bms hatte eine Ausgangsspannung von nur 8v auf der Lastseite. Vor dem bms lagen ca 32v an. Ich habe alle zellen und das bms entfernt und die zellen gemessen die zellen haben alle eine Spannung zwischen 2-2,5v und einen Innenwiderstand von 23-27 mOhm also absolut gut bis auf die niedrige Spannung. Jetzt habe ich schon 20 zellen mit einem lito kala im fast test mode geladen und entladen alle akkus haben einen wert von 2760-2890mAh und wurden nicht mehr als etwas handwarm teilweise sogar wirklich kalt. Es handelt sich um LGABMG11865
Diese Zellen haben original 25mOhm und eine Kapazität von 2850mAh
Was meint Ihr kann man die Zellen nutzen oder ist es gefährlich? Soweit ich das vermute wurde das Gerät gekauft und nie benutzt und geladen daher wurden die zellen über das bms mit der zeit entladen und sind wie gesagt auf die 2-2,5v gesunken.
Für Meinungen Tipps etc wäre ich sehr dankbar
Grüße aus Bayern
Ob die Akkus noch ok sind kann ich die nicht sagen.
Ich kann dir zumindest schildern welche Vorgänge in NMC Zellen bei OCV Spannungen unter 2 vor sich gehen.
Solange die Zelle nicht geladen wird altert erstmal nur der organische Elektrolyt. Mit dieser Alterung nimmt die zellinterne Korrosion zu. Der Edelstalbecher ‚rostet‘ innendrin.
Mit weiter abnehmender Spannung nimmt diese Korrosion zu und es beginnt sich Metallisches Lithium aus dem Lithiumoxid zu bilden.
Wenn jetzt der Akku mit Nennstrom geladen wird bilden sich aus den metallischen Lithium‘Keimen‘ sog. Dendriten.
Das sind Zusammenballungen von metallischem Lithium wie kleine Stalaktiten aussehen.
Da diese Stagtiten Strom sehr viel besser leiten als das Elektrodenpulver mit dem feinverteilten Lithiumoxid entsteht um die Stalagtiten eine elektrisches Feld.
Ähnlich wie bei mag. Feldern konzentriert sich bei elektrischen Feldern die Feldstärke an Kanten und spitzen.
Die konzentrierte Feldstärker wiederum sorgt genau an diesen Punkten für eine verstärkte Anlagerung von metallischem Lithium was wiederum das Wachstum der Dendriten beschleunigt (wie beim vernickeln oder verchromen) aber auch dazu dass die dendriten spitz wie Nadeln werden.
Abgesehen das diese Nadeln den Seperator zwischen den elektrodenlagen durchstechen und der Akku eine sehr starke Selbstentladung bekommt und somit tot ist haben die dendriten die unschöne Eigenschaft beim Laden oder entladen mit höheren Strömen heiß zu werden. Das führt dazu dass an den Stellen der höchsten feldstärke (die dendriten spitze) anfangen zu glühen. Dabei muss der Akku nicht mal wirklich als Ganzes heiß werden. Es reicht eine kleine Stelle lokal im inneren des Akkus über die grenzemperatur (130-160 grad) um den lawinenartigen Effekt des Thermal runaway loszutretende der dann den ganze Akku abbrennen lässt.
Dummerweise kann man von außen nicht feststellen messen in wie weit sich schon dendriten gebildet haben.
Es gibt nur einige Anzeichen auf die man beobachten kann.
Diese Anzeichen können aber false-negative sein, sprich sind die nicht da bedeutet es nicht unbedingt das der Akku noch gefahrlos verwendbar ist.
Die erste Maßnahme ist Akku der mehr als 10-15% unter seine Unterste entladeschwelle (die steht im datasheet des Akkus - wenn man das hat!) entladen ist den nur mit minimalem Strom (0,01C- 0,05C) zu trickle- chargen. Das heißt ein e Minute laden, OCV und Innenwiderstand messen, wieder eine Minute laden wieder messen, usw. Wenn nach 5-7 Minuten der Akku nicht anfängt Ladung anzunehmen under der Innenwiderstand (der zu Beginn ziemlich hoch sein kann) runter geht ist im Akku was faul. Bei alldem immer die Akku Temperatur beobachten. Erhöht die sich ist garantiert was faul. Keinesfalls versuchen den Akku mit höheren Strömen zu laden. Das beschleunigt lediglich die dendritenbildung. Einfach weg schmeißen das Teil.
Wenn der Akku beim trickle-charge zügig seien OCV erhöht mit etwa 0,1C weiterladen bis die untere emtladespammumg wieder überschritten ist.
Und immer die Temperatur im Auge behalten.
Dann den Akku mit Max. 0,5 C laden bis Ladenschluss aufladen und immer schön die Temperatur messen.
Wenn der Akku ungewöhnlich wärmer wird als ‚normaler‘ Akku ist was faul besser das Teil entsorgen.
All das ist aber immer noch keine Garantie dass der Akku wirklich ok ist.
Der Rest ist Hoffnung.
Übrigens ist bei einem Alleingang nicht nur die Temperatur ein Problem - sprich das mögliche Feuer in der Bude, sondern auch der verdampfte Elektrolyt und das was beim verbrennen übrig bleibt.
Der organisch Elektrolyt enthält Fluor der mir Feuchtigkeit oder Wasser zu HCF reagiert. Umgangssprachlich heist diese Verbindung Flussäure.
Das Zeug ist hoch aggressiv und wirkt nekrotisch auf Gewebe. Neben hässlichen Löchern in der Haut oder den Augen die bei direktem Kontakt entstehen ist die Wirkung beim Einatmen katastrophal da die Feuchtigkeit in der Lunge genau für diese Bildung von HCF vor Ort ausreicht um seien wirkungslos entfalten.
Deswegen brauchen Feuerwehrleute eine spezielle Ausbildung und Schutz-Ausrüstung für Brennende E-Autos.
Viel Wasser mit alkalischen Zusätzen um die Säure zu neutralisieren und Athemvollschutz.
Also gut aufpassen was ihr macht ……
Hmm, ganz so dramatisch sehe ich das jetzt nicht
Tiefentladene Zellen sind potentiell immer gefährlich, allerdings betrifft dies vor allem länger und sehr tief entladene Zellen, unterhalb 1 V.
Wenn die Zellen beim Laden (mit 0,7 - 1 A) nicht heiß werden und auch keine erhöhte Selbstentladung aufweisen (max. 1-3 mV/Monat) sehe ich das als recht unkritisch an.
Vor allem, wenn auch noch der gemessen IR in der Range des datasheet liegt, denke ich, das die Zellen noch relativ gut sind.
Ich würde sie aber nicht unbeobachtet laden oder allzu sorglos damit umgehen - das sollte man aber auch nie bei Li-ion-Zellen
Meine Erfahrung bisher mit Panasonic NCR-18650B:
Anm.: Ich bekomm die von der Firma, da die Spannung entweder unter 2,8V liegt oder die Geräte wo sie eingebaut waren einen anderen Def haben (wir dürfen die nicht noch mal einbauen). Die Akkus haben i.d.R. also nur 1 Ladezyklus gesehen, wenn überhaupt und sind i.d.r. nicht länger als 2 Monate herumgestanden. Entladeschlusspannung der guten Dinger ist 2,5V
Spannung >=2V keine Gedanken machen
Spannung >=1,8(5)Volt (es gibt da irgent einen Fehler der die Akkus gerne auf 1,85/1,86V entlät -> sehr langsam Laden auf so 3,3V und dann mal 1Monat Pause -> 99% sind OK
Spannung >=1,5V -> sehr langsam Laden auf so 3,3V und dann mal 1Monat Pause -> 70% sind OK
Spannung >=1,3V -> sehr langsam Laden auf so 3,3V und dann mal 1Monat Pause -> 35% sind OK (Die 1,3V Zellen wären sowiso geflogen, das war nur Interesse dass ich hier auch ein paar getestet habe.)
Meine Deffinition von OK ist dass die dann über 2 Monate die Spannung halten und dabei nur 2mV verlieren (also max 1,0 pro Monat). Anm.: Die meisten zellen sind bisher länger als 2 Monate gelegen, alle die 3mV verloren haben werden noch mal getestet, wenn sie wieder 3mV verlieren (diesmal genau 2 Monate) fliegen sie raus.
Basierend auf den oben geschilderten Erfahrungen sortiere ich aber alles unter 1,8V aus, das sind so wenige Zellen dass mir die Arbeit und das Risiko dies nicht wert ist. Dauert es eben einen Monat länger bis ich alles beisammen habe, besser als danach Ärger zu haben.
Meine Sortierung ist sicherlich sehr streng verglichen mit so manch anderen Empfehlungen, wenn ich nach denen gehen würde hätte ich kaum eine Zelle die zum entsorgen ist. Eventuell bau ich da eine kleine Solarbeleuchtung daraus wo es mir egal ist wenn eine Zelle den Geist aufgiebt.
....2,5V wäre lt. Datenblatt sogar noch o.k.
Was meint Ihr kann man die Zellen nutzen oder ist es gefährlich? Soweit ich das vermute wurde das Gerät gekauft und nie benutzt und geladen daher wurden die zellen über das bms mit der zeit entladen und sind wie gesagt auf die 2-2,5v gesunken.
Für Meinungen Tipps etc wäre ich sehr dankbar
Grüße aus Bayern
2V sind drunter, kann gutgehen, muß aber nicht. Ich habe zwar selber auch tiefentladene Zellen (1V) in der Powerwall und bisher sind die unauffällig, aber die fliegen auch bald wieder raus da meine Risikobereitschaft es nicht hergibt.
Wenn du solche Zellen tatsächlich verwenden willst, dann gut aufpassen auf die Dinger, empfehlenswert ist das m.E. nicht.
...Warum werden manche warm und andere bleiben kalt? Hängt das mit den beschriebenen Entladespannungen zusammen?
Jetzt habe ich schon 20 zellen mit einem lito kala im fast test mode geladen und entladen alle akkus haben einen wert von 2760-2890mAh und wurden nicht mehr als etwas handwarm teilweise sogar wirklich kalt. Es handelt sich um LGABMG11865
...
Gleiche Zellen die sich unter gleichen Bedingungen unterschiedlich verhalten: Da solltest du ein gesundes Misstrauen haben!
Wenn ein Akku wärmer wird als normal heißt das dass er die ladungsträger nicht in dem Maße in die Graphitmatrix einlagern kann wie benötigt. Der „elektrische Druck“ sorgt dafür das sich die Ladung abbaut und somit Wärme entsteht, und auch Gas.
Warum werden manche warm und andere bleiben kalt? Hängt das mit den beschriebenen Entladespannungen zusammen?
Gleiche Zellen die sich unter gleichen Bedingungen unterschiedlich verhalten: Da solltest du ein gesundes Misstrauen haben!
Das kann durch zersetzten elektrolyt oder metallisiertes Lithijm kommen. (Alters- und Verschleißerscheinung)
Oder wie oben schon sagte durch die Stromspitzen an den gebildeten Lithium- Dendriten. Letzteres ist der kritischere Fall.
Wiederbelebten Akkus in ein Gerätchen mit nur einer Zelle einzubauen traue ich mich auch noch.
Aber ne ganze Powerwall damit zu bauen wäre mir im wahrsten Sinne des Wortes zu heiß. Meine Brandversicherung sieht das bestimmt genauso.
Aber nur Mut! 😜
Vielen Dank für die ausführliche Antwort
Ich werde die Zellen nicht verwenden und mich an die Regel mit den nicht weniger als 2,5v halten.
Ich wollte nur sicher gehen da es für mich so aussah als wären die Zellen in einem guten Zustand.
Aber lieber kein Risiko eingehen und einen Brand riskieren
Vielen Dank nochmals
Grüße aus Bayern :thumbup: