LiFePo4 Batterie - eine Zelle defekt?

  • Hallo allerseits!

    Ich habe mir vor knapp 3 Jahren eine 24V LiFePo4 Batterie aus 8 Einzelzellen zusammengebastelt.

    Als ich vor einigen Wochen die Zellen nochmal auseinanderschrauben musste, ist eines der Gewinde kaputtgegangen.


    Daraufhin habe ich mit einem Gewindeschneider und einem HeliCoil Draht ein neues Gewinde gemacht.

    Das ist mir vermutlich nicht gelungen, weil ich auch hier nicht mehr richtig festschrauben konnte.

    Dadurch, dass der Kontakt an diesem neuen Gewinde nicht so gut ist, wurde dieser unter Last sehr heiß und vibrierte auch richtig (man konnte einen Ton hören).

    Da ich mich nicht mehr daran traue ein neues (nun leider größeres) Gewinde zu schrauben, habe ich eine Notlösung gefunden: Eine Schraubzwinge presst den Verbinder dicht an den Kontakt (siehe Bild).

    Nun wird der Kontakt nicht mehr heiß und man hört auch kein Geräusch mehr.

    Soweit so gut und ich kann die Batterie wieder wie gewohnt nutzen.


    Jedoch habe ich jetzt nochmal die Kontakte gemessen.

    Die Batterie ist ungefähr zu 70% geladen und ich messe 3,3 Volt an jeder Zelle.

    Lege ich eine Last von 1kw an, messe ich bei jeder Zelle 3,27 Volt. Nur die Zelle mit dem defekten Gewinde zeigt mir 3,06 Volt an.


    Zu was würdet ihr mir raten?

    Jemanden finden, der ein neues Gewinde schneiden und einfügen kann?

    Zelle austauschen? Ist diese vermutlich jetzt schon defekt, bzw. hat prozentual wesentlich mehr Zyklen als die anderen Zellen eingebüsst?

    Oder habt ihr eine andere Idee? Ist noch was zu retten?


    Ich freue mich sehr auf Ratschläge,

    schöne Grüße!

    Marlon


    Edit: Ich habe gerade nochmal gefühlt. Der Kontakt wird schon spürbar heißer, als die anderen Kontakte. Auch mit Schraubzwinge. Aber nicht mehr so heiß wie zuvor...

  • Die Zelle ist undicht, daher rührt das Geräusch unter Last. Spätestens durch die Undichtigkeit ist die betreffende Zelle unbrauchbar geworden. Hier hilft nur, die Zelle auszutauschen.


    Es ist zudem sehr wahrscheinlich, dass die benachbarte Zellen ebenfalls in Mitleidenschaft gezogen wurde. Denn wenn ich mir den Zellenverbinder anschaue, bei dem sogar der Schrumpfschlauch wegen der starken Hitzeentwicklung aufgeplatzt ist, dann wird klar, dass der Zellenanschluss der daran angeschlossenen Nachbarzelle ebenfalls enorm heiß geworden sein muss. Und diese Hitzeentwicklung ist es, welche die Zellenanschlüsse undicht werden lässt und vermutlich auch den Elektrodenwickel beschädigt hat.


    Also bitte zwei Zellen neu. -|-


    Grüße, Tom

  • 240Ah habe ich gar nicht.


    Aber ob man Zellen mit Sacklochgewinden oder aufgeschweißten Gewindebolzen kauft, ist im Grunde egal. Sie passen ja beide. Allerdings sollten sich die Zellenanschlüsse bei allen Zellen an derselben Stelle befinden, sonst bekommt man u.U. Probleme mit der passenden Länge der Zellenverbinder. Es gibt da durchaus Unterschiede.


    Grüße, Tom

  • Ich vermute, dass glücklicherweise doch beide Zellen überlebt haben.

    Ich habe vor einer Woche ein neues Gewinde (eine Nummer größer) in den Pol geschraubt, der immer so heiß wurde.

    Den Zellverbinder ein wenig aufgebohrt und mit einer neuen Schraube das Ganze richtig fest geschraubt.

    Das Resultat: Es wird nichts mehr heiß! Nicht mal ein bisschen. Und die Zellspannung ist schön konstant. Selbst wenn ich eine Herdplatte mit 2kw Leistung dran anschliesse geht die Zellspannung bei allen Zellen konstant auf 3,26 zurück.

    Da habe ich wohl nochmal Glück gehabt?!?

  • Scheint so. :thumbup:


    Allerdings habe ich in all den Jahren auch noch nie eine tatsächlich defekte Zelle von meinen Kunden zurückbekommen. Nicht eine einzige. Echt nicht!


    Immer stellte sich bei (seltenen) Reklamationen heraus, dass der reklamierte Mangel auf äußere Umstände zurückzuführen war: Am bei weitem störanfälligsten ist hier die elektrische Verbindung zwischen Zellenpolen und Zellenverbindern zu nennen, gefolgt von elektrischen Problemen der Kabelschuh-Verpressung und als drittes Probleme mit dem BMS.


    Nur die Zellen gehen irgendwie nie kaputt. -|-


    Grüße, Tom

  • Weil der Schrumpfschlauch auf dem Zellenverbinder so markant aufgeplatzt ist, wie er das normalerweise erst bei Überschreitung von ca. 200°C tut. Wenn aber Temperaturen von um die 200°C längere Zeit auf Zellenanschlüsse einwirken, dann liegt es einigermaßen nahe, dass hierbei die betreffenden Zellen geschädigt wurden, was sich in einer Undichtigkeit der Zellen äußert. Das muss aber natürlich nicht der Fall sein.


    Nur am Rande:


    Solcherart Schäden, wie z.B. durch überhitzte Zellenverbinder undicht gewordene Zellenanschlüsse, würden bei Zellen bzw. Batterien die als Bausatz geliefert werden, auch nicht als berechtigte Reklamationen anerkannt werden, da es sich hierbei nicht um Schäden handelt, die bereits bei Übergabe der Zellen vorgelegen haben, was für erfolgreich anerkannte Reklamationen zwingend ist, sondern um Folgeschäden fehlerhafter Montage. In diesem Fall also um Montageprobleme mit entsprechend erhöhten Übergangswiderständen und nachfolgender Beschädigung der Zellenanschlüsse.


    Hatte ich bisher aber auch noch nicht.


    Grüße, Tom

  • Nun... dann hoffe ich mal, das jetzt alles glatt läuft. Danke für die erneute Hilfe! :)

    Eine kleine Frage nochmal als Abschluss:

    Bei meiner großen Batterie (100% voll laut BMS, es werden kaum noch Watt in die Einheit gespeist und auch nichts entnommen) zeigen 7 Zellen 3.34 Volt an. Die letzte Zelle (die am Minuspol) zeigt 3.61 Volt an.

    Ich meine mich zu erinnern, dass dies nicht besorgniserregend ist.

    Oder etwa doch? Die ist ja jetzt auch schon seit einigen Monaten in Betrieb...

  • Das liegt an dem Spannungsverlauf über den Ladezustand von LiFePO4-Zellen (mein Lieblingsdiagramm oO) )

    Man kann erkennen, dass die Zellenspannung zwischen 10 und 95% Ladezustand nahezu unverändert bleibt. Wenn sich die Zelle aber dem Ladeschluss (links) oder dem Entladeschluss (rechts) nähert, verändert sich die Zellenspannung plötzlich extrem stark.


    Genau das passiert, wenn man eine Batterie, bestehend aus mehreren in Reihe geschalteten Zellen, auflädt: Die Zelle mit der geringsten Kapazität ist die erste, die voll geladen ist und dementsprechend auch die erste, deren Zellenspannung senkrecht nach oben geht. Das ist also exakt das, was Du festgestellt hast: 7 Zellen mit 3,34V und eine mit 3,61V. Also keinesfalls bedrohlich, sondern zeigt nur an, dass die Zelle mit der hohen Spannung voll geladen ist. :)


    Grüße, Tom

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