Zellen driften auseinander

Da Batterien für mich noch Neuland sind fasse ich die Erkenntnisse nochmal zusammen.

Ich habe jetzt folgendes verstanden, die hohe Differenz ist nicht bedrohlich, wird das Batteriepaket aber schneller altern lassen. Die einzige sinnvolle Maßnahme ist das Einfügen eines aktiven Balancers, der dafür sorgt, dass die einzelnen Zellen dichter beieinander sind und so das Problem, das aktuell in meiner Batterie herrscht kompensiert.

Ursache der Zellspannungsabweichung ist ein nicht korrektes Balancen der Zellen im Werk. Eine weniger invasive Maßnahme scheidet erstmal aus.

Habe ich das richtig verstanden ?

@sbamamoto Die Energie welche Du entnehmen kannst ist kleiner, da der Batteriepack früher aussteigt nach oben wie unten wenn die Zellen einen zu großen Unterschied haben. Das Altern würde ich noch nicht mal als ein Problem ansehen. Kauf einen Balancer welchen Du über Bluetooth auslesen kannst und laß Ihn meist ab 3,4...Volt arbeiten bis die Zellen beisammen sind. Am besten wäre einer, welcher ab 3,4... Volt einsteigt und darunter sich wieder abschaltet. Ebenso kannst Du über den Balancer die Zell und Verbindungswiderstände auslesen und so schlechte Kabel verpressungen usw. herausfiltern.

2,54 mm, normales Platinenrastermaß.

Hmmm, da sind viele Charts und wissenschaftliche Artikel offenbar anderer Meinung. Bei 3,4V (Ruhespannung!) haben LiFePO nach allen gefundenen Angaben deutlich mehr als 90% SoC, i.d.R. sogar über 95% SoC. Nur weil dein Balancer da offenbar andere Werte ausgibt, muß das nicht unbedingt richtig sein. Ich gebe gerne zu, dass die Messungen in diesem Bereich sehr schwierig sind, aber ich denke ab 3,4 V zu Balancen ist ein guter Startwert, meinetwegen auch erst ab 3,42 oder 3,45 - dann aber nur noch mit geringem Ladestrom. Vielleicht beziehen sich deine Angaben auf den 'vollen' Ladestrom - aber da wären die Zellen schon an der Überladegrenze!

Beispiele hier:

https://batteryfinds.com/lifepo4-voltage-chart-3-2v-12v-24v-48v/

https://www.researchgate.net/figure/A-typical-OCV-SoC-lookup-table-for-LiFePO-4-battery_fig1_325604812

https://www.researchgate.net/figure/Lithium-ion-phosphate-OCV-SoC-relationship_fig3_224108619

Bei vollem Strom kann man eh nicht balancieren, weil die Spannungen durch Widerstände verfälscht sind.

Ja, natürlich - vor allem wären dann die schon vollen Zellen ganz schnell überladen. Es geht ja hier um den 'optimalen' Startwert für das Balancing bei LiFePO. Es darf nicht zu früh, aber auch nicht zu spät anfangen und es kommt natürlich auf die Qualität und Meßgenauigkeit des Balancers an. Ich vermute, das die meisten nicht mit mehr als 3 Nachkommastellen die Spannung messen können, wenn überhaupt.

Lifepo 4 beginnt den Wettlauf nach oben aber erst oberhalb 3,4 Volt. Bei 3,4V kann eine Zelle zwischen zwischen 73u.95% haben.

Und klar ab dem Moment wo die Zellen den Wettlauf nach oben machen sind die Zellen auch voll, zumindest gehen dann nur noch ein paar Ah rein.

Aber unter der Spannung wo der Wettlauf beginnt, kann man nicht balancen.

Bei Liion ist das anders, da ist die Spannungskurve steiler und durchgehend steigend beim laden. Da kannst du problemlos ab SOC50% balancen. Macht zwar so früh noch keinen Sinn, aber schaden tut es auch nichts.

Du gehtst aber nicht auf die Charts ein, die ich oben verlinkt habe. Bei 3,4V hat LiFePO deutlich über 90% SoC - eher 95 oder 98%, nicht 73 - auch wenn dein BMS es so anzeigt.

Wir reden hier von Ruhespannung und nicht die Spannung beim Laden - auch nicht in der Endphase des Balancing mit geringem Strom. Ich bezweifle, dass die Messungen deines BMS so genau sind, dass sie die wissenschaftliche Forschung schlagen.

Du hast das nicht verstanden, Die ladekurve bei Lifepo4 ist so Flach, dass du bei 3,4V alles haben kannst zwischen 73 und 95%.

Wenn du mit 3,4v lädst bis der Strom zielich runter geht, dann ist der Akku nahezu voll. Bei höherem Ladestrom kann der Akku bei 3,4V aber auch nur 73% haben.

In deinem ersten Link wird der minimum Ladespannung mit 3,5V angegeben.

Ich wiederhole mich gerne nochmal, Balancing macht erst Sinn, wenn die Zellen den Wettlauf nach oben beginnen.

Und ich wiederhole mich auch gerne nochmal: :slight_smile:

Balancing macht erst Sinn, wenn die Zellen bei niedrigem Strom den Wettlauf nach oben beginnen.

Weißt du überhaupt was Ruhespannung ist. Wenn du beim Laden oder Entladen unterbrichst und wartest bis sich die Spannung nicht mehr ändert. Das geht manchmal mehrere Stunden. Diese Situation wirst du in einem PV Speicher nie haben.

Ruhespannung ist dann wenn kein Strom mehr fließt! Ich weiß, dass sich die Spannung direkt nach dem Laden wieder etwas setzt, habe schon 1000e Zellen geladen, wenn auch mehr klass. LiIon. In wissenschaftlichen Kreisen auch gern OCV o.ä. genannt. In der Balancing-Phase kann die Spannung natürlich höher sein.

Du bist aber nach wie vor den Beweis für deine Behauptung schuldig geblieben, während ich mehrere wissenschaftliche Charts für meine Behauptung geliefert habe!

Na dann mach das einfach so wie du willst, aber Ruhespannung egal wie du das definierst, wird es in einem PV Speicher nie geben, weil entweder geladen oder entladen wird.

Und nein, ich bin dir keinen Beweis schuldig geblieben, auf der ersten Seite im Thread habe ich schon den Ladevorgang eingestellt, wo man sehen kann, dass sich während dem Laden die Spannung von SOC 73-SOC95 nicht ändert und bei konstant 3,4v verbleibt. Und nein ich habe kein billiges China BMS sondern ein REC, die Spannungsauflösung ist 1mV.

Und diese gleichbleibende Spannung gibts bei Lifepo4 auch beim entladen über einen Bereich von Ca. 20% wo sich die Spannung nicht ändert.

o.k. ich gebe auf! Du wirst den Beweis für deine Behauptung also schuldig bleiben.

Ich konnte auch schon einen SOC zwischen 70 und ~95% bei 3,4V/Zelle beobachten und habe ein komplett anderes System.
Während der SOC von meinen JK-BMS total Banane ist, ist der vom Victron BMV wirklich sehr genau.
Kurz bevor der BMV sich auf 100% synchronisiert sprich:
Der Akku die Ladeschlussspannung und gleichzeitig den Abschlussstrom erreicht hat, stehen nur noch rund -0,5 Verbrauchte Ah im BMV und der SOC ist bereits auf rund 99%. Damit das alles am Ende so passt müssen der eingestellte Ladewirkungsgrad stimmen: bei mir passt es mit 99% für Lifepo.
Und damit beim entladen der angezeigte SOC stimmt verwendet man den Peukert Exponent welcher bei mir derzeit auf 1.01 steht.
Aber das nur nebenbei...
Hier mal ein SOC von rund 70%, wobei der Laderegler schon in der CV Phase ist, aber noch mit 20 Ampere laden tut, die Zellenspannung ist aber schon bei 3,4V:

Es kann sein das der SOC hier nicht mehr sehr genau ist weil ich den BMV lange nicht synchronisiert hatte, so genau weiß ich es nicht mehr.
Jedenfalls waren an diesem Tag schnell 3,4V/Zelle erreicht und das bereits bei rund 70% SOC.
Zurzeit liege ich aber immer über 90% SOC wenn ich 3,4V/Zelle erreiche...
Was wohl damit zusammen hängt das ich aufgrund der Hitze nicht mehr die Spitzen Ströme erreiche und somit die Spannung nur langsam steigt.
Ich balance aber trotzdem immer ab 3,4V...
Lifepo ist ein sehr schwieriges Thema, je mehr man sich damit befasst und je tiefer man in die Thematik einsteigt, und es spielen viele Faktoren eine Rolle (Temperatur, Ladestrom, etc.). Da kann man schnell anderer Meinung sein und endlose Diskussionen führen.
Was mir jedoch sehr seltsam vorkommt ist der Sprung der Zellenspannung auf Stromsparers Bildern von ca. 3320mv gleich auf 3400mv.
Ich meine das sind 80mv genau zu dem Zeitpunkt als der Laderegler in der Früh "reinhauen" tut...

Bei mir dauert es bis in den Nachmittag bis ich bei 3,4V/Zelle ankomme.

Da geht das BHKW an und lädt mit 100A

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Heute war es nicht so heiss und es gab mehr Saft... 78% SOC bei 3,4V/Zelle:

@paddy72 und @CHP

ich bin auch Leidensgenosse bezüglich dieses BMS. Das einschleifen eines aktiven Balancers in die bestehenden Kabel des BMS hat den riesen Nachteil, das Aufgrund des geringen Querschnittes ein wechselnder Spannungsabfall durch die Ausgleichsströme erzeugt wird und das orig. BMS dann ausser Tritt kommt. Besser ist es, die NEEY kabel direkt an die Alu-Plates zu Löten, zum einen ist der Querschnitt des NEEY Kabels deutlich besser geeignet um 4A zu balancen und das orig. BMS zeigt die richtigen Spannungswerte an. Die Werte aus dem Screenshot beziehen sich auf das Standby-Balancen. Die Werte für die Inverter-Kommunikation und die entsprechenden Abschaltpunkte sind weiter oben auf der Seite. Allerding balanced das org. BMS nur mit ca. 100mA pro 100mV Differenz. das ist auch der Grund warum einzelne Zellen trotz geringem Ladestromes plötzlich nach oben schiessen, selbst wenn man nur mit 100mA lädt.

Ich habe das jetzt Mal durchgelesen.

Stromsparer ist dir nichts schuldig geblieben.

Dein erster Link ist unbrauchbar, weil die Auflösung zu ungenau ist.

Deine eigenen beiden weiteren links zeigen genau das, was Stromsparer, und Ufo , und ich auch sagen: erst oberhalb von 3,4 V ist man oberhalb von 98 oder 99 % SOC, und die Spannungskurve ist steil genug um Unterschiede gut zu zeigen.

Wozu ist balancieren da? Um die Zellen im Bereich voll auf gleichen SOC zu bringen. Wie willst du das machen, wenn die Spannungskurve flach ist und Änderungen Dees SOC keine Spannungsänderung verursachen?

Btw, die Auflösung der Spannungsmessung ist dreistellig und kann ein mV gut auflösen. Das hilft dir aber nichts, wenn Strom-induzierte spannungsabfalle die Zellspannung verfälschen.

Damit ist deine Ansicht über die Zusammenhänge beim balancieren für mich nicht nachvollziehbar

Balancieren unterhalb des steilen Teils der Kurve, und bei hohem Strom, taugt nichts .

Wo ersteres beginnt, können wir diskutieren, wo letztere aufhört hängt von deinem Akku und den Widerständen der Verbinder ab.

@carolus

Ja das stimmt. Da ich auch diese Probleme habe/hatte mit dem speziellen BMS:

=> mit diesem ist es im Bereich >3.400V nicht möglich, etwas aus zu balanzieren.

Grundsätzlich macht das BMS nur ein Top-Level-Balancing ab 3.45V, wobei meist nur ein bis 2 Zellen über der Spannung sind und der Rest noch bei ca. 3.35V ist.

Der Split wird dann innerhalb kürzester Zeit so gross, das die eine oder 2 Zellen auf 3.650V steigen und das BMS das Laden komplett abbricht und SOC einfach auf 100% setzt.

da nicht mehr geladen wird, bricht das BMS auch das Top-Level-Balancing ab und man dreht sich im Kreis. Ich konnte dies nur durch einen aktiven Balancer ändern, welcher schon bei 3300mV "eingreift", dann kann man auch Ladespannungen größer 55V einstellen und ein Top-Level-Balancing ggf. bis 3.65V Zellspannung erreichen.