HV Akkusystem mit Natrium Ionen Zellen

BYD lfp blade Zellen

Hallo, ist jemanden aktuell eine günstige Quelle für um 70 Ah Zellen untergekommen? (15 stk+-) Im ali finde ich nur welche um etwa 1€ + pro Ah, nur die 200Ah+ Zellen kommen wesentlich günstiger. Sonst wirds halt ein mini Speicher im 48 V Bereich mit 10Ah (hiNa) Zellen als Spielerei.

SG

@hopfen

Haii, Natrium-Ionen-Zellen sind derzeit nur in der 200 Amperestunden Kategorie verfügbar. Also 200 210 oder 220 Ah. Das scheinen die Fertigungstoleranzen der chinesischen Hersteller momentan zu sein. Was mich bei den Teilen maßgeblich stört ist dass wir derzeit keinen echten Zugriff auf original Hersteller Datenblätter haben. Bei LiFe war das am Anfang nicht anders bis die Hersteller erkannten den ganzen Schrotthändlern auf Alibaba Paroli bieten zu müssen.

@wwwahnsinn Zuletzt habe ich 10Ah Zellen von Asiar Technologie o. ä. bekommen. Die detailierteren Händler Datenblätter sind vermutlich auch von irgendwoher zusammen kopiert. Schauen nach hina aus. Die Zellen machen fürs erste einen guten Eindruck, nur für Speicher Anwendung genau wie 7p Ah noch viel zu teuer. Jetzt bin ich zwischen LTO und billig LFP um ein Taschengeld hin und her gerissen.

Ich hatte in den letzten Tagen einige Diskusionsrunden mit chinesischen Lieferanten. Es ist aktuell so, dass die Hersteller im Bereich LiFePo4 sehr viele Kapazitäten aufgebaut haben aber die Nachfrage international stärker gesunken ist, als erwartet. Dadurch sind die Preise für diese Zellen stark gesunken.

Im Bereich der Natrium Zellen ist das Gegenteil eingetreten. Nach längeren Diskussionen teilte man mir dann mit, dass es bei dieser Technologie eine größere Nachfrage gibt, als zuvor prognostiziert wurde. Daher reichen die Kapazitäten der Hersteller nicht vollständig aus. Es ist tatsächlich so, dass kleine Mengen (kleiner 100 Stück) bei den Händlern problemlos zu bekommen sind. Bei größeren Mengen aber alle mehrere Monate angeben, bis sie liefern können.

Ich bin kommende Woche auch auf der Intersolar in München und werde dort auch einige Hersteller besuchen. Mal sehen was mir dort so berichtet wird.

Grüße

Thomas

Hallo,

hier nun wieder ein kleiner Zwischenbericht.
Inzwischen arbeitet mein Protoypenacku seit drei Wochen am Testsystem und wird fleißig genutzt.

Das Balancing der Zellen funktioniert prima. Wobei ich nur sehr geringe Spannungsunterschiede (kleiner 100 mV) bisher messen konnte und auch die Ausgleichströme dementsprechend klein sind. Hier scheinen die Zellen eine sehr geringe Streuung aufzuweisen. Auch das Ausgleichen völlig unterschiedlicher Ladezustände (Habe ich beim Aufbau bewusst bei einigen Zellen so eingerichtet) haben die Balancer sehr gut ausgeglichen.

Hier ein kleines Dashboard vom Gesamtsystem mit Batteriespeicher. Ich werde bei Gelegenheit auch noch weitere Aufnahmen machen. Nur bin ich aktuell auf Arbeit extrem eingebunden. Ob ich das noch vor den Sommerferien schaffe, kann ich nicht versprechen.

Ich bin nun dabei für die Platinen Gehäuse zu entwerfen und zu drucken. Und auch ein Gehäuse ist bereits in der Entwicklung. Aber hier kommen noch viele Details.

Grüße

Thomas

1 „Gefällt mir“

Der run auf Na-Ion ist mir auch verständlich. Denke, viele Entwickler setzen die in den neuen Creationen ein. Li-Ion ist in vielen Haushaltshelferlein absolut unnötig bis gefährlich. Ich würde sogar ein Handy damit in Kauf nehmen, könnte eh in 15 min geladen werden wenn es sein muß. Wenn man sich die 100.000 Zyklen von Natron-Energy anschaut dann kann auch der Standard Pack wohl mit den tollen Laborwerten von LFP noch gleichziehen oder unnötig überbieten. Nur wegen dem schön flachen Spannungsverlauf braucht man auch kein LFP mehr und seltene, teure Materialen der aktuellen Lixxx Technologie können für hochwertigere Techniken verwendet werden.

Ich habe zwar nichts wirklich aussagefähiges dazu gefunden aber meine 3500 mAh Zellen haben wohl irgend einen Begrenzer bzw. Balancer eingebaut. Darum vermutlich auch 4,2 V als max. Ladespannung und nicht wegen einer anderen Chemie.

Hallo,

ein weiterer Vorteil bei Natrium Zellen (neben Brandschutz etc.) finde ich ist der Temperaturbereich bis zu -20°C. Da lässt sich wunderbar eine Anlage ausserhalb des Hauses errichten, z.B. im Gartenhaus. Bei LiFePo ist da schon sehr viel früher Schluss und die Zellen müssten warmgehalten werden.

@4.0-Automation, bedarf es eigentlich bei den Zellen auch einer mechanischen Druckverbindung/Verspannung wie bei LiFePo Zellen, um deren Zyklenfestigkeit zu erhalten/erhöhen ?

Das geht im Unterschied zu LiFePO, Weill die Kennlinie bei Na nicht flach ist.drdings nur bei halbwegs gleicher Kapazität der Zellen.

@carolus

Stimmt. Darüber ist auch die Kapazitätsberechnung möglich. Das ist bei LiFePo deutlich schwieriger, wenn man es vernünftig messen möchte.

@alf007

Der große Temperaturbereich ist in der Tat sehr interessant. Ich baue die Testanlage gerade so um, dass dann mit draußen steht. Ich bin auf den Winter gespannt. Allerdings muss man dann auch die Arbeitsbereiche der Elektronik beachten. :wink:

Auch LiFePo lassen sich im Frostbereich entladen. Nur zum Laden, müssen sie über 0°C gebracht werden. Daher bekomen die Akkulösungen für solche Anwendungen Heizungen eingebaut. Das fällt hier erfreulicherweise weg.
Natrium Zellen können bis -40°C entladen werden. Zum Laden sollten sie über -20°C warm sein. Je nach Typ reduziert sich der maximale Lade- und Entladestrom, wenn man in die Extremtemperaturbereiche kommt. Das sollte das BMS dann begrenzen.

Mechanisch verspannt habe ich auch diese Zellen. Die prismatischen Zellkörper sind, wie auch bei Lithium Zellen, dünnwandige Aluminiumkörper. Durch Temperaturschwankungen und evtl auch durch chemische REaktionen können Druckunterschiede entstehen und ein leichtes Ausbeulen auslösen. Das wird daurch vermieden., Wieviel mehr Lebensdauer man durch diese Maßnahme bei Natrium Zellen erreicht, weiß ich nicht.

Grüße

Thomas

Hallo zusammen,

ich arbeite für einen LIB Zellhersteller, der u.a. auch neuerdings Natrium Batterien hat. Ich möchte darauf hinweisen, dass je nach verwendetem Kathodenmaterial die Dinger genauso brennen wie NCM oder NCA Zellen, da es eine exotherme Reaktion bei geladener Zelle gibt. Ich wollte ein kurzes Video dazu hochladen, habe nicht gefunden, wie.

Ich kann also nur davor warnen, sich die Dinger in den Keller zu stellen.

Zur Sicherheit würde ich einen Brandtest machen: Zelle auf 100% laden, dann mit Nagel, Bohrer oder Schraubenzieher an einer Ecke anbohren, natürlich draußen! Keine Angst, es gibt keine Explosion, man hat Zeit, sich nach Start des Feuers zu entfernen. Danach fällt die Entscheidung zwischen Keller oder Gartenhaus leichter.

Als einziger Vorteil der momentanen Ni-Kathoden-Natrium Zellen bleibt der niedrigere Preis des Na gegenüber Li. Ob sich das im Zellpreis niederschlägt, mag ich bezweifeln, da zu viele andere Faktoren den Preis bestimmen.

Grüße

Andreas

1 „Gefällt mir“

@solithium

Das Forum hat mit Spamattacken zu kämpfen, deshalb sind erst ab 4 oder 5 Beitragen Links erlaubt. Deshalb konntest Du nicht einstellen.

Interessant, da wäre ich von allein nicht drauf gekommen. Meinst Du die Natrium-Nickel-Mangan-Eisen-Oxid (NMF) Kathode? Fände ich echt schade, wenn sich das brennbare Kathodenmaterial durchsetzten sollte. Wenigstens wohl nicht so kälteempfindlich wie LFP?

Ich hab aber keine Ahnung von diesen Batterien, nur soviel, dass mir LIB als Solarspeicher nicht in Haus oder Garage kommt.

@ulli Also noch ein paar Beiträge, dann stelle ich das Video rein. Vielleicht auch eins von einer brennenden NCM Zelle, noch spektakulärer. Meine Thuja-Hecke hat jetzt immer noch ein Loch. Grüße Andreas

1 „Gefällt mir“

In Europa wohl nicht. In Fernost wohl doch schon.

Andrerseits; ist dort das Li nicht eh billiger als hier?

@solithium Die Information, dass die auch brennen, ist interessant. Kannst du die Videos noch hochladen?

Welches Kathodenmaterial ist da besonders anfällig?

Grüße

Thomas

Hier erst einmal ein paar Screenshots, da die Videos lang sind.

Die ersten beiden Bilder sind eine vollgeladene NMC-Pouchzelle mit ca. 75Ah nach 1s und 5s Brenndauer. Auf dem 3. Bild eine Na-Zelle mit 35 Ah, auch geladen. Die Reaktion ist schwächer, aber auch stark exotherm.

Es gibt übrigens eine Möglichkeit, auch NMC gefahrlos einzusetzen: unter 30% SOC brennen die nicht mehr. Aus Kostengründen natürlich nur, wenn man die Zellen oder Batterien gebraucht sehr billig bekommt.

Viele Grüße

Andreas

Übrigens - die Brandgefahr von NMC-Zellen kommt von der Kathode. Diese zerfällt bei geladener Zelle exotherm (ab ca. >160°C). Dabei wird u.a. auch Sauerstoff freisetzt, der dann auch ohne Luftzufuhr die restlichen Zellbestandteile verbrennt. Meine Na+ Zelle hat eine "layered oxide" Kathode, also auch NiMnXO2 mit ähnlichen Eigenschaften. Natriumzellen mit polyanionic Kathode sind dagegen eventuell unbrennbar, hab ich noch nicht vorliegen gehabt.

Deshalb ist es auch eine (weitverbreitete) Lüge, dass Solid-State Zellen sicher seien. Wegen des fehlenden flüssigen Elektrolyten seien die unbrennbar. Die meiste Energie kommt aber aus der exothermen Reaktion der Kathode, die auch bei Solid State aus NMC besteht. Zudem besteht die Anode aus metallischem Lithium. Was das für eine explosive Mischung ist, sieht man bei Bolloré... Deren Batterien sind, äh waren ähnlich aufgebaut wie Solid State.

LFP ist tatsächlich nicht exotherm. Als Test kann man eine geladene 18650-LFP unter den Gasbrenner halten (vorher ein kleines Loch in den Zylinder bohren, um ein Platzen durch Überdruck zu verhindern). Außer etwas Zischen passiert da nichts, obwohl das Gehäuse schon glüht.

Grüße Andreas

@4-0-automation

Hallo Thomas, Du schriebst:

Da die Kommunikation mit dem Wechselrichter eine kritische Komponente ist, habe ich auch hier bereits erste Experimente gemacht. Ich habe dazu im CAN-Bus eine BYD-Batterie und auch eine Pylontech-Batterie siumuliert. Mein Sungrow Wechselrichter hat beide Protokolle akzeptiert. Diese Kommunikation funktioniert also zumindest im Grundsatz.

Ich habe seit kurzem auch einen Sungrow SH6.0RT und würde gerne eine Batterie anschließen. Wie hast Du das mit dem CAN-Bus gemacht? Welche HW? Welche SW? Welche DBC?

Bevor ich selbst Tausend Foren durchsuche, gibt es da schon speziell für den Sungrow etwas, vielleicht auch über RS485?

Grüße

Andreas

Ich wäre auch interessiert ein DIY HV System aufzubauen.
Hat jemand das CAN Protokoll vom Sungrow-Batterien oder BYD?