Beim Testen von Zellen mit hohem Innenwiderstand ist mir aufgefallen, dass deren Spannung oft nach dem Entladen wieder deutlich höher ansteigt als die der frischen Akkus mit geringem Innenwiderstand.
Ich teste mit den ZB2L3 (China-Boards). Es wird bis 3V entladen und danach die Verbindung getrennt. Oder anders ausgedrückt, bis zum Erreichen der Schwellenspannung von 3V wird maximal über den Widerstand entladen. Also fließt zum Ende hin kein geringerer Entladestrom. Beim Laden machen das die meisten Laderegler aber so.
Arbeiten die Batterietester wie Opus und co auch so oder regeln die den Strom runter?
Nun hab ich mir mal eine Zelle genauer angeschaut. Und zwar eine mit 270mOhm. Da würde man sagen, die kann man total vergessen. Ich hab die trotzdem gemessen und wie erwartet steigt sie relativ früh aus. Dann erholte sich wie beschrieben die Spannung und sie ging nach ein paar Minuten wieder über 3,6V. Hmmm wie viel steckt denn da eigentlich noch drin?
Dafür hab ich einen ganz einfachen Versuch gemacht und die Zelle sehr langsam über einen 100Ohm Widerstand entladen. Die 3V waren dann nach ca. einem Tag erreicht. Nochmal regenerieren und entladen...
Insgesamt waren es dann über 25 Stunden bei 36mA bis 30mA.
25h*33mAh = 826mAh
Also über 800mAh aus einem "leeren" Akku finde ich nicht wenig.
Aus den gesunden Zellen ist vlt auch noch mehr raus zu holen, aber wenn die z.B. nur auf 3.2V gehen glaub ich nicht das es so viel wird.
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Die Schwierigkeit besteht ja eigentlich darin, dass die Spannung nicht aussagt wie der Ladezustand ist. Oder zumindest nicht vollständig.
Dazu gibt es auch möglichkeiten das zu modellieren:
https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/technical-articles/a-closer-look-at-state-of-charge-and-state-health-estimation-techniques.pdf
Ich stell mir das immer so vor wie, wenn man mit einem Auto einen Umzug macht oder in den Urlaub fahren will. Das Auto muss vollgepackt werden und die großen Teile werden ziemlich schnell eingeräumt. Zum Ende gibt es immer noch viele kleine Sachen die irgendwo eine Lücke finden. Das dauert aber länger (Tetris-Puzzeln). Wie voll das Auto ist sagt nicht, wie lange es noch dauert bis es voll ist und man endlich los fahren kann. Genauso wie die (momentane) Spannung nicht sagt wie voll der Akku ist, zumindest unter Last oder beim Laden.
Beim Ausräumen funktioniert die Analogie nicht mehr, aber für's Laden find ichs ein netten Vergleich.
Wenn man die Spannungskurve etwas länger betrachtet, sieht man dass die Zelle sich in Ruhe zu einem Wert hin entspannen.
Erstes Diagram im Link (ist aber eine andere Messung):
https://pad.3oe.de/batterytester#
Diese Spannung wiederum entspricht dem Ladezustand.
Zurück zu der totgesagte Zelle. Was spricht dagegen solche Zellen noch zu verwenden? Vorrausgesetzt sie sind keine Heater. Sie würden das Pack nicht belasten, sondern sie sind vlt einfach nur träge.
Der Effekt (so weit ich das verstehe der Peukert Effekt) müsste ja auch bei halbgesunden Zellen auftreten die man noch ins Pack einsortiert. Wenn die Kapazität aber daneben liegt, kann das dazu führen, dass die Packs nicht mehr optimal Kapazitäts-gebalancet sind und die Balancer mehr zu tun haben.
Hat sich das schon mal jemand genauer angeschaut?
Was denkt ihr dazu?
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https://de.wikipedia.org/wiki/Peukert-Gleichung
Interessantes Paper, dass Du da verlinkt hast :thumbup:
Zur Messmethode bei den Ladegeräten
- die entladen alle mit einer festen Stromstärke, also wohl mit einem elektronischen Lastwiderstand
- das LiitoKala als einzige, mir bekannte Ausnahme, entlädt mittels PWM-getakteten Kurzschluss innerhalb der Zelle, hält dabei aber auch eine fest definierte Stromstärke durchgängig ein
Dein Versuch bestätigt mehrere Dinge auf einmal ganz gut:
1.) in der Formel zur Kapazitätsmessung mittels Coulomb-Methode wie es diese Ladegeräte wohl alle machen (aus Deinem Papier) wird immer I = C angenommen, also dass die Zelle auch noch soweit fit ist, dass sie einen bestimmten ABgabestrom schafft. Tut sie das nicht mehr, ist diese Messmethode auch nicht aussagekräftig.
Dasselbe passiert auch, wenn Du an eine normale 12V Bleibatterie mit 70Ah einen 5.000W Wechselrichter anschließt und belastest. Die Spannung bricht sehr schnell ein und die Batterie ist leer - obwohl sie eigentlich viel mehr Kapazität hat. Nur kann die Batterie diese bei hohem Strom nicht liefern
2.) hoher Innenwiderstand bei LiIon = geringe Stromabgabe im SInne von Stromstärke möglich. Deswegen haben High-Drain Zellen mit um 10A oder mehr Stromabgabefähigkeit auch einen sehr niedrigen Innenwiderstand von 30mOhm oder teilweise auch weniger
3.) solche 18650er Zellen mit erhöhtem Innenwiederstand über den empfohlenen 70mOhm können trotzdem noch in der Powerwall taugen wenn
- der Ri nicht allzu hoch ist (ich nehme für meine Experiment-Powerwall in der Garage 150mOhm als Richtwert, aber das ist noch nicht final, die läuft erst seit 5 Monaten - das soweit aber gut und unauffällig)
- keine hohen Ströme benötigt werden -> 0,5A sollte da das Maximum sein, eher niedriger
- die Restkapazität noch brauchbar ist. Also 826mAh finde ich schon sehr wenig, da ist der Aufwand, die zu verarbeiten einfach viel zu hoch. Das ist 3x so viel Arbeit, Materialeinsatz und auch Platz wie eine durchschnittlich gute Zelle mit 2.400mAh.
Also die 800mA kommen noch mal oben drauf. Das ist das was zusätzlich raus kam. Ungefähr so viel liegt die Messung daneben.
Leider habe ich das Ergebnis des ersten Teils der Messung (bis ca. 3,6V Ruhespannung) noch nicht parat, weil ich die Spannungskurven aufnehme und der Auswerteteil is noch nicht geschrieben ist.
Ich werde die aber noch mal einzeln ausmessen und die Gesamtkapazität ergänzen.
Dieses Verhalten mit Zellen mit hohen IR hatte ich auch schonmal gelesen oder gesehen, als ich mich vor zwei Jahre angefangen habe mich damit zu beschäftigen. Ich weiß aber die Quelle nicht mehr. Es deckt dich aber mit mehreren Aussagen in englischsprachigen Foren. Solange du Zellen mit hohem IR nicht zu stark belastest, sollten die problemlos in einer Pw funktionieren. Allerdings bekommst du bei deinen Tests halt schlechtere Kapazitäten raus als die Zellen bei langsamen entladen tatsächlich hätten.
Es gibt aber verschiedene Strategien, die einen orientierten sich stark an dem IR, und andere vertrauen auf die Tests und ignorieren den IR und arbeiten nach Kapazität.
Ich gehöre eher zur Gruppe zwei, Stefan eher zur ersten Gruppe. Und beide oder keiner hat recht 
allerdings würde ich bei einer Pw die untere Spannungsgrenze deutlich höher setzen, also vielleicht bis Max. 3,4V entladen, damit du die Zelöen mit hohem IR nicht so stresst.