Ich habe diesen Teil der Diskussion abgetrennt, weil darin eine Anwendbarkeitsdiskussion des Bottom Balancing ist. Und so soll das auch bleiben.
Die Prinzipdislussion um Bottom Balancing ist hier:
Ich werde das Thema demnächst mit meinem Womoakku machen. Das der bei Stillstand im Quartier "immer" mit max. Ladespannung herumsteht, ist mir längst ein Dorn im Auge. Bisher gehandhabt dadurch, dass ich die Ladung abschalte und den Akku mit dem Wandler deutlich unter 3,4 V/Z herunterhole.
Jetzt sehe ich die Chance einen 5% - ca 80% Betrieb einfach durch runtersetzen der Ladespannung auf 3,35 V/Zelle und hoher Differenz zu machen. Hohe Differenz benutze ich eh immer, das vermeidet die meisten Fälle von Balancierung durch Stromeinflüsse.
Ich bin mal gespannt, was passiert. Im Winter macht man den Akku häufig leer genug, sodass er da balanciert wird ( hallo @Voltemeter...). Im Sommer gibts keine balancierung.... ausser die Zellen laufen ca 20 % auseinander. was dann aber auch nichts macht. notfalls schaltet man auch da mal die Ladung aus, und lässt den SOC unter 50 % Fallen. Über Nacht ist dann alles in Ordnung, am Folgetag kommt die Sonne wieder.
Nach meinem Eindruck wird in Diskussionen zur schonender Nutzung von LFP-Zellen oft das Argument gebracht, dass die meisten Nutzer im Rahmen der "kalendarischen Haltbarkeit" der Zellen die vom Hersteller spezifizierten Zyklen von heute typischerweise 4000 - 8000 sowieso nicht erreichen können, und deswegen eine schonende Behandlung vergebene Mühe sei.
Dieser Argumentation liegt offensicht die Annahme zugrunde, dass kalendarische und zyklische Alterung unabhängige Phänomene sind.
Das ist meines Erachtens ein Trugschluss und zwar aus folgenden Gründen:
Der dominierende Alterungsprozess bei Li-Ionen Zellen ( und insbesondere LFP Zellen mit ihrer sehr robusten LFP-Kathode ) findet auf dem SEI ( Solid Electrolyte Interface ) statt. Sowohl der Kapazitätsverlust, durch Einbau oder sogar Abscheidung von Lithium auf dem SEI, als auch die Innenwiderstandszunahme, dadurch dass Li-Ionen das wachsende SEI immer schwerer durchdringen können, hängen dominant mit dem SEI zusammen.
Die Tatsache, dass Li-Ionen Zellen heute diese beachtliche Haltbarkeit aufweisen, hängt wesentlich mit den Additiven im Elektrolyt zusammen.
Diese Zusätze sorgen für eine anhaltende ( auch nach der Formierung bei den ersten Ladezyklen ) "Passivierung" des SEI und damit dafür, dass es nicht zu einem schnellen/unkontrollierten Dickenwachstum kommt.
Spätenstens wenn diese Additive verbraucht sind, kommt es zu einer schnellen Degradation des SEI. Wenn das SEI erst einmal so undurchlässig für Li-Ionen geworden ist, dass die typischen Ladeströme der Anwendung nicht mehr regulär transportiert werden können, kommt es zu Lithium-Plating und der Zelltot ist nahe.
Vinylene carbonate (VC) ist ein typisches Additiv zur Passivierung.
In der kürzlich hier besprochenen Studie:
"The Operation Window of Lithium Iron Phosphate/Graphite Cells Affects their Lifetime"
https://www.akkudoktor.net/forum/neue-ideen/macht-volladen-wirklich-sinn/paged/3/#post-228312
wird beispielsweise aufgezeigt, dass durch Zyklen mit hohem SOC-Durchschnittswert ( <=> Teilzyklen im hohem SOC-Bereich ) VC besonders schnell verbraucht wird.
Meine These deshalb: Damit sinkt auch die mögliche kalendarische Haltbarkeit der Zellen.
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Ich finde die Infos zu LFP-Akkualterung sehr interessant.
Allerdings würde ich die Alterungsprozesse bei Zyklen mit hohem SOC-Durchschnittswert ( <=> Teilzyklen im hohem SOC-Bereich ) ja eher als Teil der zyklischen Alterung sehen?
Die "kalendarischen Haltbarkeit" greift doch eher bei keiner /sehr geringer Nutzung?
Oder soll ich dies so verstehen, dass (bei gleicher umgesetzter Energiemenge) flache Zyklen im oberen SOC-Bereich deutlich schlechter sind als flache Zyklen im mittleren /unteren SOC-Bereich?
Das deckt sich dann ja auch mit der Empfehlung, den hohen SOC-Bereich auch bei der Lagerung (keine Nutzung - rein kalendarische Alterung) möglichst zu meiden.
Die Frage ist dann halt, wo der "hohe SOC-Bereich" eigentlich anfängt bzw. aufhört. Ich balanciere bspw. ab ca. 3,38V und lade eh nur bis max. 3,55V ...
Welchen Grund hast du, so hoch zu laden?
Das balancing, oder besser die Zähigkeit bei häufigem unterlassen des balancing (winter) ist robuster und stabiler, aber brauchst du das?
Sonst ein grund?
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Das 'nur' ist hier sehr relativ! Ich habe meine Zellen nie höcher als max. 3,5V geladen, genau genommen haben sie die 3,5V nie gesehen! Eine LFP ist bei 3,4V zu 100% voll. Solange aber der relative Ladestrom hoch ist (> 0,05C) kann mit Ladeschlußspannung bis max. 3,65V geladen werden, dann sehen die Zellen aber auch noch keine 3,6V. Ich versuche mit möglichst kleinem Strom zu laden und höre spätestens bei 3,45V/Zelle auf.
Ob ich dabei nun die letzten 2...3% der Kapa nutze ist mir wurscht, aber die Zelle wird nicht unnötig gequält. In Zeiten eines konstanten Wetterhochs (so wie aktuell) gehe ich sogar noch weiter mit der Ladespannung (Absorption) herunter. Da reichen mir 3,4 .... 3,45V völlig aus.
Man sollte halt allgemein versuchen, die Zellen 'intelligent' zu laden und nicht jeden Tag auf Teufel bis 100 und 105% zu laden/überladen. Wenn das über Nacht nicht reicht, ist der Akku unterdimensioniert. Meiner reicht mir bis zu 3 Tage bei schlechtem Wetter 
Da gibt es m.W. keinen abgesteckten festen Bereich. Man wird es ja auch nie schaffen, die Ladung immer genau dort abzubrechen. Ein generelles Ladeverhalten/Akkunutzung in der unteren SoC-Häfte ist wohl grundsätzlich vorteilhaft für die Lebensdauer. Wenn man davon ausgeht, das man LFP für 5000 - 8000 Zyklen mit bis 80% Kapazität nutzen kann, wird das für die meisten hier etwa 20 Jahre und mehr bedeuten. Da ist die kalendarische Alterung vermutlich höher, egal wie hoch der durchschnittliche SoC dabei war. Es könnte aber einen Unterschied machen, ob die Zellen mind. noch 80% über 12 oder 15 Jahre haben oder gar bis zu 20 Jahren. Dazu gab es auch mal einen wissenschaftlichen Vortrag auf YT. Glaube das war ein ehem. Mitarbeiter von Jeff Dahn, der Li-ion Akkupabst und Prof. für Akkuverfahrenstechnik etc.
Die hier besprochene Studie zeigt genau das auf.
Gemäß der Studie gilt je niedriger der durchschnittliche SOC, desto schonender.
Bezüglich der Zellalterung ist die Höhe der Ladespannung nur ein Aspekt. Durch das Füllen der Graphit-Anode mit Lithium verändert sich deren Potential und sie wird "reaktiver" was ungewollte Nebenreaktionen mit dem Elektrolyt betrifft. Diese Nebenreaktionen sind ein wichtiger Aspekt der Zellalterung. Diesbezüglich dürfte es von nachrangiger Bedeutung egal sein, ob man einen hohen SOC langsam mit einer Ladespannung von 3.4 V oder schnell mit 3.65 V erreicht. Wenn man die Zelle voll macht und dann noch viele flache Zyklen um diesen hohen SOC durchführt, provoziert man eine beschleunigte Alterung des SEI und des Elektrolytes
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Dummerweise nur für 40 und 55 grad.
( Nicht ironisch gemeint )
Bei aller nützlicher Theorie möchte ich auf folgenden Unterschied aufmerksam machen:
Statements: ich fahre kleine Zyklen unterhalb 80 %, wenn ich nicht mehr brauche
Oder
Ich fahre nie Zyklen über 80 %
Was nämlich eine ganz wichtiger Unterschied ist.
( Und das Thema Temperatur, die bei den zitierten Versuchen SEHR hoch war, ist seit Beginn der Li Technik, schon bei LiIon, wohlbekannt )
Deswegen: die Studien sind wichtig, aber der Akku ist auch zum benutzen da. Glaubt ihr, dass im Auto oder im bus auf die 80 % Rücksicht genommen wird?
(Ich weiss, dass diese Ansicht hohl ist. Wichtig ist sie trotzdem)
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Es gibt ja auch eine gewisse Art von 'Memory-Effekt' auch bei LFP wenn man häufig flache Zyklen im gleichen SoC-Bereich fährt. Deswegen sollte der Akku auch immer mal wieder bis unter 20% gefahren werden und hin und wieder auch bis 90 und 100%. Es liegt natürlich in der Natur der Sache, dass es ein 'gutes Gefühl' ist, wenn der Akku nahezu voll ist Das versuche ich anzupassen, indem ich die Wetterprognosen berücksichtige. In längeren Hochphasen, kann man die Absorptionsspannung bewußt deutlich heruntersetzen, auch auf 3,3 oder 3,35V. Ist das Wetter eher schlechter oder generell die Tage kürzer, versucht man mit dem SoC natürlich höher zu gehen. Hier sorgt dann i.d.R. schon die Natur dafür, dass der SoC deutlich unter den 100% bleibt.
Danke für die vielen Rückmeldungen /Infos.
Flache Zyklen im oberen Bereich sind bei mir eher selten.
Ich sehe Ladeschluss bei 3,55V (Lader max. 57V) der ersten Zelle nicht als zu hoch.
"Gängige" Lader werden für 16s bei LiFePO4 mit 58,4V /3,65V je Zelle angeboten. Das ist m.M.n. vorsätzlicher Zellmord ...
Na ja, mit neuen Zellen und viel Zeit mag das mit 3,5V/Zelle und geringem Ladestrom toll sein.
Meine Zellen sind eigentlich alle >5Jahre und im Stromos schon >13Jahre alt. Trotzdem kommt der im Sommer noch seine versprochenen 120km weit - nur im Winter nicht. Da schlägt die Erhöhung des Innenwiderstandes dann merklich zu.
I.d.R. lade ich so, dass ich im Anschluss auch nutze und zwar meist bis ca. 20% SOC. Dann fallen die Spannung ja eh schnell wieder. Ich nutze auch eine manuelle "Wetterplanung" und lade bei tagelangem Sonnenschein nicht immer voll. Aber bei >80km tgl. Pendelstrecke werden halt schon regelmäßig 10kWh für das BEV gebraucht + 2-3kWh Nachtverbrauch - und da darf der Sohnemann nicht noch stundenlang zocken ... der Akku (bzw. die Summe der drei 48V-Akkublöcke) hat nur ca. 15kWh insgesamt nutzbar.
Klar kann man mit größerem Akku entspannter herangehen - aber der kostet dann halt auch und derzeit sind die Preise ja (noch) im Fallen.