Problematische Zelle in 30kWh LiFePo4 Akku

Du solltes doch die Differenz messen von einem Pol zum anderen Pol um zu sehen ob die Verbinder Kontaktprobleme haben. Also von Zelle 4 auf Zelle 5, und von Zelle 5 auf Zelle 6.
Am besten beim Laden/Entladen mit min 100A.

Wenn deine Zellen eine ähnliche Degradation der Kathode haben wie meine, hast Du meines Erachtens nur folgende Option, um damit dauerhaft klarzukommen:

1.) Den "Stress" für die Zellen gegen Ladeende durch Reduzieren des Ladestroms soweit wie
möglich reduzieren und die Balancing-Startspannung soweit wie möglich erhöhen.

2.) Das Balancing erst mit einer Zeitverzögerung ( im Zweifelsfall mehrere Stunden ) nach Erreichen der Startspannung erlauben.

3.) Zellen tauschen

Bei zunehmender Degradation wird 1.) irgendwann möglicherweise nicht mehr praktikabel, weil selbst bei Ladeströmen << 10 A 3.6 V gerissen werden könnten.
Bei Zelle 5 scheinen bei Dir ja bereits ~ 50 Ah der Kapazität betroffen zu sein, allerdings noch mit relativ geringer Spannungsüberhöhung.

Ich nutze 2.). Bei zunehmender Degradation führt das dann dazu, dass man das nicht mehr täglich, sondern nur noch alle paar Wochen oder gar Monate macht.
Das geht natürlich nur, wenn die Selbstentladung der Zellen nicht zu stark variert.

Hier sieht man noch einmal ein Beispiel von einem anderen meiner Packs:

Hier müßte man das Balancing also ~ 2 h verzögern.

Beide Packs bestehen übrigens aus "refurbished" Zellen ( die vor einigen Jahren auf Aliexpress aber als Neuware verkauft wurden ). Es liegt nahe, dass dieses Verhalten mit dafür verantwortlich war, dass die Zellen in ihrer ursprünglichen Anwendung aussortiert wurden.
Den hier gezeigten Pack nutze ich davon unbeeindruckt aber seit > 3 Jahren.

Genau dazu habe ich mehrfach aufgefordert.

Dem schließe ich mich an, und würde gerne noch etwas Info dazu geben:

Er hat zwar die Balancer Startspannung angepasst auf 3,5V, aber auch die Ladeschlussspannung sonst wären die Spannungen "aller" Zellen um 17 Uhr nicht auf über 3,5V hochgeschossen. Wenn man genau hinschaut sieht man das auch die Problem Zellen also Zelle 5 & Zelle 16 ganz kurz vor 17 Uhr durch den Stromstoß ebenso auf über 3,5V steigen. Dann fällt der Strom und die beiden Problem Zellen fallen wieder in der Spannung runter.

Seine Balancer Startspannung von 3,5V sieht man im Screenshot aus der 123BMS App als "V balance" grau hinterlegt da er diese nur per DIP Schalter einstellen kann. Die Triggerspannung sieht man im Screenshot als "V min hysteresis" und "V max hysteresis". Und sie steht auf 50mv. Was ich ich für deutlich zu hoch halte, zu niedrig ist nicht gut aber zu hoch auch nicht. Und jetzt kommt noch etwas entscheidendes hinzu was @mscholz1978 weiter oben gepostet hatte, nämlich:

Was bedeutet das der Balancer bei seiner Einstellung der Triggerspannung von 50mv bei 30mv anspringen kann aber auch erst bei 70mv, was dann auf jeden Fall viel zu hoch ist um ordentlich balancen zu können. Aufgrund dieser Umstände braucht es auf jeden Fall etwas Erfahrung und ein gutes Auge die richtige Triggerspannung zu finden.

Ich würde deshalb:

  • Übergangswiderstände/Spannungsabfall wie schon merhfach geschrieben wurde messen
  • Ladeschlussspannung auf 55,2V (entspricht 3,45V/Zelle)
  • Balancer Start wieder auf 3,4V
  • Triggerspannung mal testweiße auf 10mv einstellen, wegen der Genauigkeit des Balancers von nur 20mv, vielleicht auch auf 30mv, muss man testen und sich anschauen was am besten passt und wie die Spannungen sich bei laden und gegen Ladeschluss verhalten
  • Strom Regelungs Gedöns des MPPT durch das BMS abschalten
  • Absorptionszeit auf 1 1/2 Stunden einstellen, Schweifstrom auf 1/10 vom maximalen Ladestrom
  • wenn die Zellen kurz vor 3,4V sind den Ladestrom per Hand im MPPT von 100 Ampere auf 50 Ampere reduzieren... geht natürlich auch schon vorher aber so dauert es nicht so lange bis auf knapp 3,4V, und vielleicht ist es auch garnicht nötig wenn die Spannungen im Rahmen bleiben und keine OVP auslösen.

Dann abwarten und den Balancer ganz normal in der CV-Phase wenn der Strom von alleine sinkt und nicht durch das BMS beeinflusst wird seine Arbeit machen lassen. Das Diagramm ab 17 Uhr sieht nämlich ansich sehr gut aus... braucht nur Balancerzeit wie schon Carolus sagte.

Hier nochmal die Einstellungen für @Carolus von Balancer Start und Triggerspannung im Screenshot der 123BMS App Rot markiert:

Ich bin dann aber raus, wollte eigentlich nur @Carolus mitteilen/ergänzen das der Balancer nur eine Genauigkeit von 20mv hat, und die Triggerspannung auf 50mv eingestellt ist. Schreiben ja schon genug hier... sonst weiß der TE am Ende garnicht mehr was zu tun ist. Ansonsten würde ich auch die harte Methode mit Labornetzteil empfehlen wie von Carolus vorgeschlagen... weil hier doch das Verständis dafür fehlt was, wann wie passiert und warum.

Es ist doch ganz klar was hier passiert. Zelle 5 und 16 haben ein Problem. mit den Verbindern. Deshalb liegt die Spannung beim laden unter Strom etwas höher wie bei den restlichen Zellen. Wenn das BMS den Ladesrom zurück nimmt, fällt die Spannung dieser Zellen weiter runter wie bei den Anderen. Hier hilft nur nachmessen wie schon früher erwähnt. Wenn die Ursache behoben ist, braucht es ein ordentliches Topbalancing. Das kann je nach Differenz ein Paar Tage dauern, weil der balancer ja nicht gerade stark ist.

Hallo, ich hatte ein ähnliches Problem bei dem eine Zelle meiner 16S 300Ah immer zuerst voll/leer war. Das Pack ist jetzt genau 4 Jahre alt und nach ca 2,5 Jahren hat es mit dem auseinanderlaufen begonnen, ich hab damals nur die Zellverbinder nachgezogen, das Problem auf eine alternde Zelle geschoben und einfach den Balancerstart ein wenig früher eingestellt. So lief da Pack ca 1,5 Jahre ohne Probleme, aber halt mit weniger Kapazität…
Vorige Woche hatte ich Zeit und hab mal die Innenwiderstände gecheckt und alle Zellen waren im Bereich der Messgenauigkeit, deshalb dachte ich mir es kann doch nicht sein, dass eine Zelle so viel schlechter ist wenn der Widerstand passt. Hab dann einfach mal die in Frage kommenden Zellverbinder abmontiert, gereinigt und schon beim 1. laden danach gesehen, dass die Zellen wieder perfekt auf ein paar mV zusammen sind…

Ich hab vor eineinhalb Jahren als das begann sogar den Victron Temperaturfühler auf diese Zelle montiert und keine Abweichnug feststellen können, aber trotzdem war es eindeutig ein Übergangswiderstand.

Ich hab mich halt täuschen lassen und gedacht wenn BMS und Balancer das selbe messen und die Temp passt wird es schon richtig sein, aber es war nicht so.

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Ich bin dir sehr dankbar für diesen Hinweis.
Damit kippt möglicherweise die Annahme, dass der Balancer selber die SOC Unterschiede verursacht hat. Und es hat Einfluss darauf welche Ladespannung mindestens erforderlich ist... mit 3,4 V gehts garnicht, 3,45 ist schon knapp.

Ebenfalls ist klar dass unter diesen Bedingungen auch nur der Versuch, den Balancer selber zu benutzen, alles wieder gerade zu richten, ein steiniger Weg über viele Tage gewesen wäre, bis der Erfolg sich einstellt.

Da bin ich stolz auf meine Glaskugel, die mich gestern meine Empfehlung hat ändern lassen.

An den OP: Wie gestern geschrieben, Volladen, mit Netzteil von Hand die beiden Zellen 5 und 16 Nachladen bis über 3,4 V.
Dann schauen wir uns an, wie der nächste Zyklus aussieht.

Zuerst mal vielen, vielen Dank für die überwältigende Anzahl von Beiträgen.
Ich bin ganz schön erschlagen von den vielen Informationen und muss das alles erst mal in Ruhe durchlesen und sortieren.
Ich werde dann, sobald ich wieder dazu komme, die vorgeschlagenen Schritte umsetzen und die Ergebnisse vorstellen.
Und wieder einmal habe ich mir etwas viel einfacher vorgestellt wie es am Ende ist :slight_smile:

Nachdem ich Gestern die Balancer Startspannung auf 3,5V hochgesetzt hatte, ergab sich heute folgender Ladeverlauf.
Heute Abend kurz nach 16:30 hab ich die Multiplusse (Grammatikalisch bestimmt falsch) ausgeschaltet und habe zuerst die 5er, dann die 16er Zelle mit dem Labornetzteil hochgezogen. Dann, so gegen 18:20 hab ich das Netzteil weg und die Balancerspannung wieder auf 3,4V umgestellt. Alles noch ohne Last, die habe ich dann kurz nach 21:00 wieder eingeschaltet. Nun bin ich gespannt auf den morgigen Ladeverlauf.
Die Differenzspannung zwischen den Zellen kann ich leider erst am Do messen, vorher bin ich bei Sonnenschein nicht zu Hause.

Das sieht sehr gut aus !! Gut gemacht !!!
Kannst du ungefähr sagen, wieviel Ladung ( Strom und Zeit ) du den Zellen gegeben hast ?

Da ich leider nicht dabei bleiben konnte, kann ich das nicht sagen. Die Zeit könnt ich aus dem Grafana noch nehmen, der Strom zu beginn war jeweils ca. 3,5A.
Zelle 5 waren ca 45 Min,
Zelle 16 ca. 50 Min

Das wären 3 Ah. Pro Zelle. So was ist.... 3 h Balancerarbeit. Aufgeteilt auf 10 Tage etwa 15 min pro Tag.
Sowas müsste ein System aushalten.
Zwei statements:
So ein Strom kann Selbstentladung sein.
Und warum ist der Balancer mit dem bischen nicht feriggeworden?

Jup sieht sehr gut aus bis jetzt.. und keine Voltage Drop mehr beim Last einschalten nach 21 Uhr. Stell die Triggerspannung (Hysterese) auch mal auf 30mv :wink:....

Die Hysterese habe ich gestern auf 10mV gestellt.

Wobei ich das so verstehe, dass die hysterese die ich da einstelle nur für das schalten des Relais bei Vmax gilt, also mit der Balancerei nichts zu tun hat.
Also bei erreichen von Vmax einer Zelle haut es das Kilovac relais raus und nach unterschreiten -Hysterese schaltet das Relais wieder ein.

Alles sehr spannend.....

Der Balancer des 123SmartBMS ist ja ein passiver, auf den Platinen die auf den Zellen sitzen wird ein Widerstand reingeschaltet der dann 1A verbrutzeln kann.
Ich bin auch deiner Meinung dass der Balancer die 3Ah locker wegbügeln müsste, hat ja auch 2 Jahre funktioniert. Das einzige was ich an der Sache nicht verstehe, ist der Abfall der Spannungen der beiden Zellen 5 und 16 hier ab 12:45. Und das kann der Balancer auch nicht beheben, da er ja nur die anderen Zellen quasi ausbremsen kann. Da ich die Zellen ja mit dem Labornetzteil hochziehen konnte, fehlt mir ja eigentlich nur die Spannung an den beiden Zellen. Vielleicht muss ich mal in den Einstellungen des MPPT suchen.
Vermutlich steht auch schon ein Hinweis darauf in den ganzen Kommentaren und ich konnte den aufgrund der Menge der Hinweise noch nicht finden. Auf jeden Fall werde ich den Feiertag nutzen und bei Sonnenschein und 100A auf Spannungsabfalljagd an den Zellverbindern gehen :slight_smile:

Wäre interessant nachdem die Balance nun stimmt den Balancer soweit raus zu drehen daß er erst im Grenzbereich als Schutz wirksam wird.
Einfach um zu sehen was der Akku macht, ob und wie lange er stabil bleibt oder ob doch einzelne hohe Leckströme die Spannung schnell aus dem Takt bringen.
Ich hatte schon mal künstlich den Leckstrom einer Zelle kompensiert, waren 25 mA. Ging zwar, letzten Endes habe ich die Zelle doch getauscht da es mir nicht gefiehl.

Die Nachhilfe für die beiden Zellen scheint zumindest im Moment das Problem beseitigt zu haben.

Ich hatte im Spätjahr schon einmal eine Zelle mit dem Labornetzteil nachgezogen, hatte aber damals noch nicht die Möglichkeit die Einzelspannungen mitzuloggen.
Ich werde das ganze jetzt mal ein paar Tage so weiterlaufen lassen und bin mal gespannt.
Vermutlich wird es wieder auftreten, evtl. wäre ein aktiver Balancer eine Möglichkeit.

@markus15
wie liest Du die Spannung der einzelnen Zellen aus?
ich habe das derzeit nur am Cerbo und lese dann per mqtt die höchste niedrigste aus.

Ich nutze den Homeassistant, darin ESPHome.
Ich hatte eben auch das Problem, dass ich über den Cerbo nur die min und max Zelle bekam.
Dann habe ich mir einen ESP32 aus meiner Bastelkiste genommen, einen Sonntag Zeit, hab den ESP32 parallel an den UART Anschluß des END Boards, etwas Software zusammengekritzelt und dann gings irgendwann spätabends.
Wenn du willst, kann ich dir den Code geben für den ESP.

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