Wieder mal gibt es eine aufgeregte diskussion um dieses thema, abgetrennt aus
Um das noch etwas zu spezifizieren.
Selbstentladung ist formal nicht die einzigste, aber die wichtigste Ursache für notwendige Balancerarbeit , die anderen Ursachen sind aber seltener und/oder von speziellen Betriebsumständen abhängig.
Als Beispiel für letzteres mag die Parallelschaltung Von Zellen in den Stufen gelten, wo durch ungleiche Stromverteilung und nachfolgende Ausgleichs- Umlagevorgänge auch Ladungsverlust verursacht werden kann.
Doch, das ist völlig normal, und folgt einfachen physikalischen Gesetzen. Bei Reihenschaltung fließt durch alle Zellen der genau gleiche Strom, und das führt selbst bei unvermeidbar minimalsten Unterschieden in der Produktion zwingend dazu, dass die Zellen nie exakt gleiche Kapazität haben, und dass deshalb bei denen, die auch nur ein Fitzelchen geringere Kapazität haben, die Spannung früher ansteigt als bei den anderen.
Genau das ist der Grund dafür, warum man aktive Balancer einsetzt, die man aktiviert, sobald die erste (!) Zelle 3,45 V Spannung erreicht. Deiner Ausführung zufolge wären Balancer ja völlig sinnfrei.
Nein, beim Laden ist sie auch diejenige, die zuerst voll wird, und deren Spannung dann früher ansteigt als die der anderen Zellen. Und ja: sie wird auch früher leer, so dass bei Annäherung an SOC=0 ihre Spannung auch früher nach unten geht.
Ich muss dir da widersprechen. Der Sinn des top balancing ist, das Zellen gleichzeitig voll werden. Der sinn dabei ist, dass die max Ladespannung dann immer gleich ist. Deswege macht man balancing erst ab 3,45 V, es geht aich 3,42 oder 3,40, und UFo macht es ab 3,37 V, was die äußerste prozessgrenze ist. (Wenn man die Differenz klein genug stellt.)
Logischer weise ist eine Zelle mit kleinerer Kapazität dan früher leer als die anderen .
Das nimmt man entweder hin, oder tauscht die Zelle, oder schaltet kleine ( Rund)zellen parallel, um die fehlende Kapazität zu ergänzen.
Was man nicht macht, ist den balancer dann ( bei nidrigerer Spannung,) laufen zu lassen, um die früher leer werdende Kapazität zu ergänzen.
Wo soll da der Widerspruch zu meiner Aussage sein?
Ich habe auf die Behauptung geantwortet, dass die Zellen immer gleichzeitig voll würden. Und das ist nun mal ganz definitiv nicht der Fall. Die Zellen haben unvermeidliche geringe Unterschiede in Bezug auf Kapazität und Innenwiderstand, und damit nehmen sie auch unterschiedlich viel Ladestrom auf. Durch alle Zellen fließt aber immer genau die gleiche Stromstärke. Also werden einige Zellen geringfügig früher voll als andere, und genau das wird durch das Balancing ausgeglichen.
Beachte, dass es sich dabei um den Spannungsverlauf während der Ladung handelt. Da fließt ein oft nicht unerheblicher Strom, der zu einer deutlich höheren Spannungsanzeige führt, als die Zelle zu diesem Zeitpunkt an Ruhespannung hätte. Genau deshalb führt man nach Erreichen der Ladeschlussspannung noch die Absorptionsladung durch, bei der - bei meinen Einstellungen - die Ladespannung von 3,45V auf 3,4V sinkt. Und wenn die Ladung dann wirklich abgeschlossen wird, dann fällt die Spannung der Zelle ganz ohne Entladung schnell auf die Ruhespannung von 3,3xV. Bei anderen Einstellungen - die Ladeschlussspannung könntest Du bis auf 3,65V hoch setzen - sind das dann natürlich andere Werte.
Nun, wenn das Top balancing richtig funktioniert, tun sie das wenn sie keine Selbstentladung haben. Das ist nämlich der fast einzige Grund für Balancerarbeit. Dann kann man den balancer schonmal für 10 Zyklen ausschalten.
Und das ist, sorry und Entschuldigung, blank falsch. Für beides. Ausdrücklich. Das widerspricht allen elektrischen Gesetzen. Und den beobachtungen in der Praxis und an Akkus.
Der Strom in einer Reihenschaltung ist IMMER gleich
.
Richtig ist, dass das balancing unterschiede ausgleicht. Falsch ist, dass Innenwiderstand oder Kapazität balancing unterschiede verursachen.
Die einzigste und wichtigste Erklärung für Unterschiede ist Selbstentladung. Das ist ein Zelldefekt, ein parasitärer Widerstand parallel zur Zelle. Irreparabel. Kann stabil sein, oder langsam schlimmer werden.
Kann und sollte man bei neuen Zellen prüfen, obwohl man da fast nie eine findet. Bei aufgearbeiteten schon eher
Auch Deine anderen Ausführungen entbehren jeder Grundlage und stehen in Widerspruch zu Wissenschaft und Technik.
Und natürlich ist der Stroim durch die Reihe immer gleich. Weil die Zellen aber geringe Unterschiede haben, WÜRDEN sie, falls sie nicht verbunden wären, bei gleicher Ladespannung unterschiedliche Ströme aufnehmen. Das können sie aber nicht, und deshalb wird die Zelle mit geringster Kapazität auch viel früher voll.
Falls Du den SOC aus der aktuellen Spannung unter Last bzw Ladung ablesen willst, dann ist das immer ein falscher SOC. Deshalb macht man sowas ja auch nicht.
Schon das Ablesen des SOC aus der Ruhespannung (die Du im laufenden Betrieb ja nie angezeigt bekommst) wäre nur eine Schätzung, weil die Ruhespannung über einen weiten Bereich fast konstant ist. Aber aus der Spannung während des Ladens oder Entladens kannst Du sie gar nicht ablesen, weil diese Spannung viel stärker mit der Stromstärke korreliert als mit dem SOC.
Selbstentladung ist nur eine von mehreren Ursachen, und im Normalfall bei weitem nicht die relevanteste.
Ein Zitat aus dem Netz: “Es handelt sich dabei also um einen normalen und im Grunde harmlosen Vorgang: Die Zellen sind fast nie 100%ig gleich, sondern weisen alle gewisse fertigungsbedingte Abweichungen voneinander auf. Zwar versucht man, möglichst Zellen aus einer einzigen Fertigungslinie zur Verarbeitung in Batterien zu verwenden, um auf diese Weise schon mal eine möglichst hohe Wiederkehrgenauigkeit zu erreichen, ohne eine aufwändige und teure "Selektion" der Einzelzellen durchführen zu müssen. Aber dennoch unterscheiden sich Spannungslage, Innenwiderstand und Kapazität zwischen den Zellen immer ein wenig voneinander und auch die Selbstentladerate zwischen den Zellen schwankt je nach Temperatur, Zellenalter und Zellengeschichte.”
Den Balancer brauche ich nicht auszuschalten, denn im Winter wird die Startspannung für’s Balancing über Monate nicht erreicht. Und genau da habe ich die Auswirkung festgestellt, die ich hier schildere. Die Zelldrift ist unübersehbar. Warum sträubst Du Dich gegen solch klare Fakten?
Und dann sage mir, warum der funktioniert, ohne nennenswertes Balancing, trotz Kapazitätsunterschied Faktor 2 (!!)
Da ist nichts gematcht, die Kapazität ist unterschiedlich, das Alter ist unterschiedlich, die Gehauseform ist unterschiedlich, der Herstellerist unterschiedlich, der Innenwiderstand ist unterschiedlich, sogar die Chemie (!!) Ist unterschiedlich.
Der einzige Grund, warum der Balancer nennenswert arbeitet, ist eine höhere Selbstentladung der LiIon Zellen bzw. Chemie.