Zelldifferenz bei neuem Akku - wie balance ich einen pre-assembled EEL Akku (JK BMS)

Hallo!

Ich weiß, es gibt schon X Themen zum Thema re-balancing, allerdings geht’s meistens um Selbstbau-Akkus bei denen man mit einem Ladegerät einzelne Zellen balanced, etc.

Ich habe einen “pre-assembled” 32kWh Akku bei EEL gekauft mit JK BMS. Beim laden (selbst mit nur 100A - 300A sollen es mal sein) driften einige Zellen über 3.56V beim laden, mit manchmal bis zu 0.2V Differenz zur niedrigsten Zelle.

Cycle Count ist 0 - vermutlich wurde beim assemblen von EEL kein richtiges top-balancing durchgeführt?

Wie handele ich das am besten, ohne den Akku selbst wieder auseinanderzunehmen? Ich habe hier eine Automatisierung die bei >3.56V den Ladestrom abschaltet (noch als Sicherheit von meinem alten Akku) und das wird hier recht fix gerissen. Ich habe “Start balancing” auf 3.4V gestellt, damit es überhaupt mal triggert (die niedrigen zellen gehen oft sogar nicht mal auf 3.4V während die höchsten schon bei 3.56V sind). Balancing habe ich im BMS eingeschaltet.

Bin unsicher ob ich höhere Zellspannung akzeptieren sollte (habe Angst was kaputt zu machen), weil das beim initialen top-blanacing wohl nötig ist (?). EEL Support sagt, ich soll einfach paar Wochen warten und das balanced sich dann schon… habe aber trotzdem Sorge was falsch zu machen.

Bei niedriger Belastung ist der Zellendirft annähernt null (<10mV manchmal).

Ws ich zur Zeit probiere ist mit niedrigeren Ladeströmen (via Victron eingestellt) das Aufladen zu reduzieren um die Zellspannung von 3.56V nicht zu überschreiten. Bin aber nicht sicher ob das die Richtige Methode ist.

Bin ich auf dem richtigen Weg und brauche Geduld, oder mache ich was falsch?

Ich würde den Ladestrom für paar Stunden knapp unterhalb balancerstrom einstellen

Genau! Und die Spannung so hoch halten, dass der Balancer arbeitet. Also mindestens 3,4V plus eingestellte Zellendifferenz. Das kann auch Tage dauern!

Wenn du mit solch hohen Strömen arbeitest verursachen geringste Widerstands Unterschiede der Zellenverbinder Spannungsunterschiede, die den Balancer unberechtigter Weise aktivieren können. Dann wird genau das Gegenteil erreicht!! Die höchste Ladespannung 3,43V pro Zelle sein und der Balancer darf auch erst bei 3,45V aktiv werden. Vorher muss die Batterie wie @tageloehner vorschlägt gut balanciert sein. Alle Zellen sollten 4,42V überschritten haben und die Differenz dabei maximal 10mV betragen. Dann die Batterie auf etwa 50% entladen und mit maximalem Strom laden. Die dabei entstehende Zellendifferenzspannung plus 10mV sollte dann Im Balancer eingestellt werden. Der Balancer darf danach nicht mehr aktiv werden. Macht er das trotzdem, weil zum Beispiel aus dem Netz geladen wird, muss die Differenzspannung weiter erhöht werden.

du @henkelalex bist mit niedrigem Ladestrom auf dem richtigen Weg. Ggfls. würde ich auch die Ladeschlusspannung etwas absenken. Dass Zellen gegen Ladeende driften ist auch meine Erfahrung. Drift gibt es nur ganz "oben" und "unten". Meine Einstellungen sind 3,0V X Zellenzahl für das Entladeende und 3,52V für den Ladeschluss. Be- und Entladen erfolgt stets unter 0,5C. Das läuft seit Jahren ohne Ausreißer bei der Drift. Die wenigen, die ich mal hatten, waren durch schlechte Kontakte ausgelöst.

Danke schonmal an alle! So sieht das bei mir aus, heute mit recht wenig Strom (max 60A) geladen, bei 100% war dann laut BMS der Balancer aktiv (ggf. die kleinen wackeler die man im Graphen sieht?). Bei meinem alten Akkupack hab ich immer nur bis ca. 95% geladen, was ~3.45V entsprach, das ist jetzt halt (noch) nicht möglich. Also erstmal keine große Angst vor höheren Spannungen bis zu 3.6V oder so?

bei Spannung > 3,65 V an einer beliebigen Zelle sollte das BMS trennen. Aber das BMS ist die 2te Sicherung, die eigentlich nur im Notfall ansprechen sollte. Daher schau auf die Begrenzung der Ladespannung im Laderegler. Ob 3,45 oder 3,52 macht nicht viel aus.

Es wird so kommen, wie vom Kundendienst empfohlen, laufen lassen und es pendelt sich ein. Hat der Kundendienst auch was zur Ladeschlussspannung gesagt?

Das ist falsch. 3,37 V ist voll. Und 3,45 damit auch.
3,45 ist eine gute Ladespannung: hoch genug zum balancieren, ohne unnötigen Stress.

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Was ich meinte: Bei 95% max SoC ging die Zellspannung nie über 3.45V in meinem Setup, das ist hoffentlich besser ausgedrückt.

Das habe ich auch gesetzt, also 55.2V CVL bei 16s!

Also einfach Start Balancing auf 3.45V und abwarten? (Hab es noch bei 3.4V weil ansonsten der Balancer nicht anging…)

Kannst du bei 3,4V lassen. Oder 3,42 V.

Die wichtigste regel: "etwas" unter der Ladespannung.
Überlegung dazu:
Die summe aller Zellspannumgen ist die Ladespannung.
Hat eine Zelle mehr Spannung, muss diese Differenz ander(er) Zelle fehlen.

Im die Differenz zwischen oberster Spannung und unterster Startet den balancer, Wenn die höchste über der Startspannung liegt.
Heisst, Taschenrechnerspiel,
15 Zellen um 1 mV tiefer (3,39 V) sind plus 15, plus nochmal 5 wären 20 mV. Die 5 + 15 kommen Auf 3,42 Drauf, also 3,44 V wäre der Beginn des Balancierens. Sehr schön.
Das gibt sehr viel Spielraum für grosse Differenz, bevor OVP da eingreifen muss. Braucht man nach längerer nicht-voll-Zeit.

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Studiere mal das Datenblatt deiner Zellen. ich vermute, du hast 2p16s MB31 oder 16sMB56.

Da wird als standard Ladeverfahren einer einzigen Zelle mit einem Ladestrom von etwa 0,5C (etwa, weil man da von Ladeleistung ausgeht) geladen, und abgeschaltet wird wenn die Zellenspannung 3,6V erreicht hat. Dann ist die Zelle auf 100% geladen. Die Spannung ist bei dem Ladeverfahren aber nur auf Grund des hohen Stromes so hoch. Bei geringerem Strom würden die 100% aber auch schon bei 3,75V Ladespannung erreicht werden. Es dauert nur sehr viel länger, weil der Strom dann sehr gering wird. Solange Strom fließt, steigt der SOC. Mit 3,45V kann man die Zelle schon überladen! Bei Solaranlagen wird das nur durch den Sonnenuntergang verhindert. Wenn man nicht nur eine Zelle laden will sondern eine Batterie, muss man zwangsläufig den Weg zum ausgiebigen balancieren ebnen. Und genau das geht nicht, wenn man über 3,45V laden will. Lädt man bei der Spannung mit hohem Strom, läuft man Gefahr dass auf Widerstandsdifferenzen beruhende Spannungen ungewollt den Balancer aktivieren. Lädt man in der Spannungslage mit geringem Strom, läuft man Gefahr dass die Batterie überladen wird

Sind MB56.

Mmh, für wie wahrscheinlich haltet ihr das durch ungünstigen Aufbau oder fehlerhaften Verbau (ist ja pre-assembled) an einigen Zellen zu hohe Widerstände herrschen? Die Widerstände werden im BMS angezeigt, aber keine Ahnung wie genau die sind. Aber es scheint so als wäre nur eine Zelle (2) die die deutliche Differenz ausmacht? Vielleicht wirklich ein Fehler bei den Busbar Kontakten oder sogar eine fehlerhafte Zelle?

Prüfe die polschrauben an zelle 2 . Da wird es wahrscheinlich auch warm.
Kannst auch den Übergangswiderstand messen. Mit YR1035 oder mit Multimeter bei fließendem Strom.

Die Cells Wire Resistance sind die Werte der Balancerleitungen. Schau mal, ob auf der nächsten Seite eine Tabelle ist, in die man für jede Zelle einen “Con Wire Res” in mΩ eintragen kann. Ich habe für die Tabelle noch keine Beschreibung gefunden. Vom Widerstandswert passt das aber genau zu den Busbars. Vermutlich rechnet das BMS die Spannungen an den Widerständen weg. Die muss man natürlich erst mal feststellen indem man die Spannung direkt an den Zellenpolen misst während starker Ladestrom fließt. Interessant ist das bei einer Endzelle, die kein Busbar zwischen den Balancerleitungen hat sowie bei der Verbindung der Zellenblöcke untereinander. (Ich vermute, du hast zwei 8er Blöcke, die mit einer Leitung verbunden sind)

Es war wohl die Busbar! Ich hab Zelle 2 (sie wurde wärmer am - Pol) identifiziert und die Schraube mit dem Drehmomentschlüssel auf 9nm angezogen (das howto sagt 7-8nm aber ich hatte mit dem Drehmomentschlüssel vorsichtig bei den anderen Zellen geschaut wo es noch “klackt” und es ging bis 9nm - hoffe das war jetzt nicht zuviel.

Besserung kam direkt. Bei 140A Ladestrom plötzlich die Spannung gefallen. Das sieht deutlich besser aus jetzt!

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Na, sagte ich doch.... :wink:

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Ja, topp diagnostiziert! Danke dir.

Leider hat, trotz OVP von 3.63V die Batterie wohl mal Spitzen von bis zu 3.67V abbekommen :frowning: hoffe das hat nicht geschadet…

trotzdem noch eine Kathastrophe. Welche Werte ergeben sich, wenn du den Strom vollständig abschaltest? Poste noch mal mit Strom und sofort danach noch mal ohne Strom nach 5min. Mache die Messungen im Millivoltbereich von Pol zu Pol unter den Busbars bei etwa 100A. Das deckt weitere Verbindungsprobleme auf. Die Werte am besten posten

Hat sie nicht. Bei der Spannung ist beim Laden ja der Spannungsabfall am Übergangswiderstand mitgemessen worden.
So wie er beim entladen abgezogen wird, siehe dein erstes Bild.
Also, alles friedlich.

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Was meinst du genau? 60mV hab ich jetzt als differenz unter Last, bei 1 Zyklus vom Batteriepack. Ich bin jetzt viel besserer Hoffnung, dass es jetzt gut ausgebalanced wird über die Zeit?

wie gesagt -