Alle Zellen eines 16S Speichers von 20 mm auf ~27 mm aufgebläht.

  • Moin,


    ich musste vor kurzem feststellen, dass die Verpressung meines Speichers nachgegeben und alle Zellen aufgebläht sind, die eigentliche Dicke sollte bei 20 mm liegen, die liegt jetzt bei ~27 mm. Das betrifft alle Zellen des Speichers.

    Die Zellen sind von 2022 von AliExpress, im Einsatz waren sie aber erst seit etwa einem Jahr. Es sind LiFePO4 Zellen mit je 32 Ah (ist nur ein kleines Balkonkraftwerk).

    Inzwischen sind die Zellen auch schon stark entladen, da ich den Speicher in dem Zustand nicht mehr geladen habe und sich die Zellen inzwischen überraschend schnell selbst entladen haben, das war sonst nicht so extrem. Zerlegt habe ich den Speicher auch schon, innerhalb der Verspannung im Gehäuse war es nicht so einfach den Schaden komplett zu erkennen.

    Wäre es noch sicher die Zellen mit stabilerer Verspannung erneut zu betreiben oder müssen die Zellen zum Wertstoffhof? Der finanzielle Verlust hält sich bei 32 Ah in Grenzen, weshalb ich da kein Risiko eingehen würde, bei 280 Ah würde ich vermutlich länger zögern.

    Ich könnte mir vorstellen, dass die Zellen zu warm wurden, das kann ich aber nicht sicher sagen.

    MfG

    • Hilfreichste Antwort

    Servus Rela,

    kein Problem, Tom beisst nicht, und ist meist sehr umgänglich.

    Ich habe hier im Forum schon sehr viel Hilfe bekommen, und bin dankbar dafür.

    Wichtig ist, dass ein hier begonnener Fall letztendlich zu einem Ergebnis führt, und Alle eine Erfahrung mitnehmen können.

    Sollten die Zellspannung unter 2.5V sein, ist mit einem dauerhaften Schaden der Zelle zu rechnen.

    Bluetooth ist nicht unbedingt notwendig, jedoch sehr praktisch. Bei Problemen mit dem System sollten irgendwie die Einzelspannungen ersichtlich sein. Im Normalfall läuft das System selbsständig stabil und ein Eingriff ist nicht notwendig. Ab- und Zu mal reinschauen reicht.

    lg

    Manfred

  • Solch ein extrem starkes Aufblähen passiert eigentlich nur bei Tiefentladungen. Da man die aufgeblähten Zellen nicht wieder flach bekommt, wird man sich wohl oder übel von ihnen verabschieden müssen.

    Wichtig erscheint mir in diesem Zusammenhang, dass Du der Ursache dieses Unfalls nachgehst. Andernfalls besteht das Risiko, dass es den nächsten Zellen ebenso ergehen würde. Wie ist denn das BMS eingestellt und hast Du überprüft, ob es in Ordnung ist und die Batterie korrekt abschalten kann?


    Grüße, Tom

  • Und aufgebläht weiterhin betreiben sollte man die auch nicht mehr?

    Ich glaube das BMS selbst hat nie abgeschaltet, ich hätte da einen Verbraucher dranhängen können bis die komplett entladen ist. War mir aber auch nicht klar, dass ich das BMS noch einstellen kann.

    Ich habe mich bei dem Balkonkraftwerk jetzt für den Betrieb ohne Speicher entschieden, durch Schattenwurf und einen ungünstigen Winkel kommt da selbst im Peak nur sehr wenig raus, weshalb ich das doch problemlos selbst verbrauchen kann. Als ich das System mit Speicher geplant habe war ich nicht im Homeoffice, da wäre der Speicher relevanter gewesen.

    Wenn das Problem wirklioch daran lag, dass die zu weit entladen wurden, war das Problem vielleicht das 16S Setup in Zusammenhang mit dem Wechselrichter, der ist für 48V ausgelegt und will mindestens ~44V im Batteriemodus, darunter schaltet der ab, das wäre bei 14 Strings in Ordnung, ist bei 16 aber schon recht wenig pro Zelle.

  • Das Problem mit aufgeblähten LFP-Zellen ist hauptsächlich, dass die normalerweise stehend nebeneinander montiert werden und sich der Abstand der Zellenpole zwischen den Zellen durch die Aufblähung stark vergrößert. Dann zerren die Zellenverbinder die Zellen zusammen und das Ganze sieht aus wie ein Akkordeon. Dass das für die Zellenanschlüsse Gift ist, liegt auf der Hand, denn durch diese seitlichen Scherkräfte werden sie schnell undicht. Und spätestens das ist dann das Ende der Zellen.


    Viele Leute sind der Meinung, man bräuchte kein BMS, weil der Wechselrichter ja unterhalb einer bestimmten Batteriespannung abschaltet. Das stimmt zwar, löst aber leider nicht das Problem, wenn einzelne Zellen mit ihrer Spannungslage aus dem zulässigen Bereich heraus wandern. Das kann der Wechselrichter ja nicht erkennen, ganz besonders nicht bei 16 Zellen in Reihe, denn da kann eine Zelle durchaus bei Null sein, bevor die Gesamtspannung der Batterie unter die Abschaltschwelle des Wechselrichters fällt. Aus diesem Grund funktioniert dieser Gedanke leider nicht lange und es kommt eher früher als später der Punkt, an dem einzelne Zellen durch Tiefentladung überlastet und beschädigt werden.


    Um dieses Problem zu lösen, verfallen viele dann auf die Idee, einen Equalizer zu verwenden. Was natürlich auch nicht wirklich hilft, weil die fließenden Lade- und Entladeströme der Batterien regelmäßig erheblich über den Ausgleichsströmen der Equalizer liegen. :P Deshalb geht kein Weg an der Verwendung eines BMS vorbei. -|-


    Grüße, Tom

  • Moin, da hast du mich jetzt falsch verstanden, ein BMS war natürlich vorhanden, ein zusätzlicher Active Balancer auch noch.

    Allerdings konnte ich nicht feststellen, dass das BMS irgendwann abgeschaltet hätte und wie gesagt habe ich da auch nirgends eine Möglichkeit gesehen, um das einzustellen.

    In meinem Fall sind ja auch alle Zellen aufgebläht und nicht nur einzelne.

    Also aktuell wäre es tatsächlich noch möglich die Zellen mit den alten Verbindern gerade stehend zu verbinden, aber wenn die mechanische Belastung das einzige Problem ist köntne ich das ja mit flexiblen Verbindern wie diesen: https://ems-power.com/gewebebaender lösen, oder?

  • Das hatte ich schon verstanden, ich wollte nur grundsätzlich auf das Problem hinweisen, weil ich gerade in der letzten Zeit sehr oft gehört und gelesen habe, dass man doch problemlos auf ein BMS verzichten könnte, wenn der Wechselrichter die Batteriespannung überwacht.


    Als wir noch Bleibatterien verwendet haben, da wurden noch keine BMS benutzt, weil Bleibatterien nicht ganz so empfindlich auf Falschbenutzung reagieren wie Lithium-Systeme. Da konnte man das also so machen, dass man den Verbraucher anhand der Batteriespannung selbst entscheiden ließ, wann er die Entladung beendet. Da gab es im Grunde zwar ganz ähnliche Probleme mit einzelnen tiefentladenen Zellen, nur hatte man ja (normalerweise) keinen Zugriff auf die Zellenverbinder und BMS gab es auch noch nicht. So hat man also damit leben gelernt und für die kurze Lebensdauer der Bleibatterien eben die minderwertige Marke oder den raffgierigen Hersteller verantwortlich gemacht, der mangelhafte Qualität geliefert hätte. In Wirklichkeit hat man einfach einzelne Zellen der Batterien durch Tiefentladung überlastet, die dadurch im Vergleich zu den restlichen Zellen schnell an Kapazität verloren, wodurch sich der Effekt der Tiefentladung einzelner Zellen bei äußerer Entladesteuerung über die Gesamtspannung der Batterie (z.B. durch den Wechselrichter) immer mehr beschleunigte. -|-


    Wie kriegst Du die stark bauchigen Zellen denn brauchbar aufgestellt?


    Grüße, Tom

  • Ach so, dann hab ich das falsch verstanden.

    Die Zellenverbinder, die ich aktuell habe, haben längliche Löcher, also hatte ich da ursprünglich recht viel Spiel, wenn ich da jetzt fast an das Maximum gehe passen die noch.

    Die Standfläche ist noch gerade, die Seiten auch, ich bräuchte natürlich ein neues Gehäuse, weil das alte einfach nicht mehr passt, aber wenn ich das passgenau anfertige können die ja auch nicht zur Seite rausgedrückt werden - das müsste ich bei einem komplett neuen Speicher aber auch machen, weil das alte Gehäuse ohnehin nicht stabil genug war.

  • Servus Rela,

    hast Du vielleicht Bilder.

    Auch vom BMS von den Einzelspannungen.

    Das ist für Mitleser wichtig um daraus zu lernen.

    Wir hatten hier im Forum einen Fall, da war ein Sensorkabel nicht richtig angeschlossen, das hat zu merkwürdigem Verhalten und letztendlich zum Versagen des Akkus geführt. Wir konnten den Schaden gemeinsam anhand der BMS Daten finden und den Akku wieder erfolgreich in Betrieb nehmen.

    Ausgasen ist kein normaler Betriebszustand,

    ich kenne das eigentlich nur von mehrfach überbeanspruchten LiPo Modellbauakkus.

    lg

    Manfred

  • Moin Manfred,

    Bilder kann ich noch machen, die BMS-Daten habe ich leider nicht, da ich mich beim BMS für die dumme Variante entschieden habe, der active Balancer hätte Bluetooth gehabt, aber nachdem ich das einmal eingerichtet habe habe ich das quasi nicht mehr genutzt.

    Würde es für die Daten etwas bringen, wenn ich den Speicher wieder soweit zusammenbauen würde, dass ich den Balancer anschließen kann oder bekomme ich dann nur die aktuellsten Daten?

  • Servus Rela,

    Du könntest die Einzelspannungen messen,

    die Spannung sollte ca. 3.3V pro Zelle sein.

    Und wichtig: alle Zellen sollten möglichst die gleiche Spannung haben.

    Ich habe den Eindruck, dass hier im Beitrag die Funktion BMS und Balancer nicht ganz klar ist.

    Das sind 2 verschiedene Geräte.

    Ein BMS hat meist einen kleinen Balancer integriert.

    Tom hat mehrfach das Bild für den Spannungsverlauf beim Laden eines LiFePo gezeigt.

    Da ist zu sehen, dass die Spannung über den Ladezustand ganz lange bei 3.3V liegt.

    Wenn die Spannungen gleich sind, kann nichts angeglichen ( balanciert ) werden.

    Ich hatte den Balancer nur kurz angeschlossen, und dann nur Zeitweise in Verwendung. Eigentlich ist ein Balancer bei einer gesunden Batterie nicht notwendig.

    Die Einzelspannungen und ev. Abweichungen sind im BMS zu sehen.

    Den Schutz übernimmt das BMS. Wenn was nicht in den eingestellten Grenzen ist (z.B. 3.0V - 3.6V ), wird der Lade- oder Entladekanal geschlossen, und der Fehler, der zur Abschaltung geführt hat, angezeigt. Die techn. Daten und Lade- und Entladegrenze ist im Datenblatt ersichtlich. Wie weit man dann an die Grenzen geht, kann jeder selbst entscheiden, und im BMS einstellen.

    Falls Du weiter in die Tiefe der LiFePo Technolgie gehen willst, hat Tom das notwendige Fachwissen und die notwendige Hardware im Shop. Ich persönlich habe 2 Daly BMS in Betrieb.

    lg

    Manfred

  • Inzwischen sind die Zellen stark entladen und weit unter der Nennspannung.

    Ich sehe keine Bilder in Toms Beiträgen? Die enthalten bei mir nur Text.

    MIr ist schon klar was ein BMS macht, aber wie gesagt, ich habe kein smartes BMS, da kann ich keine Daten auslesen. Die Zellspannungen konnte ich aber auch über den Active Balancer auslesen. Aber da ich den Speicher vorsichtshalber schon zerlegt habe geht das aktuell auch nicht mehr.

  • Servus Rela,

    Nennspannung und Entlade-Endspannung sind nicht gleich, und im Datenblatt der Zelle ersichtlich.

    In mehreren Beiträgen hier im Forum wurden schon mehrfach die Kurven gezeigt und ausführilich erklärt.

    Vielleicht kann Tom die Lade- und Entladekurvern hier nochmal reintun.

    Ob Tom auf externe links antwortet, sei dahingestellt. Tom betreibt ein Fachgeschäft, und seine Firma muss davon existieren. Das Forum ist ein Teil seines unternehmerischen Wirkens,

    Das ist hier im Fachforum nicht auf den ersten Blick ersichtlich.

    >microcharge.de<

    Im allgemeinen ist Tom auch bei Fremdprodukten bereit zu helfen.

    lg

    Manfred

  • Moin Manfred, dass es sich bei dem Forum um ein Forum für den Kundensupport handelt war mir tatsächlich nicht klar.

    Das erklärt zumindest, warum jeder voraussetzt, dass ich ein BMS mit Bluetooth habe. ^^

    • Hilfreichste Antwort

    Servus Rela,

    kein Problem, Tom beisst nicht, und ist meist sehr umgänglich.

    Ich habe hier im Forum schon sehr viel Hilfe bekommen, und bin dankbar dafür.

    Wichtig ist, dass ein hier begonnener Fall letztendlich zu einem Ergebnis führt, und Alle eine Erfahrung mitnehmen können.

    Sollten die Zellspannung unter 2.5V sein, ist mit einem dauerhaften Schaden der Zelle zu rechnen.

    Bluetooth ist nicht unbedingt notwendig, jedoch sehr praktisch. Bei Problemen mit dem System sollten irgendwie die Einzelspannungen ersichtlich sein. Im Normalfall läuft das System selbsständig stabil und ein Eingriff ist nicht notwendig. Ab- und Zu mal reinschauen reicht.

    lg

    Manfred

  • Servus Rela,

    ich denke, die Zellen sollten zum Wertstoffhof.

    Ich entlade defekte Zellen mit einer Glühbirne oder einem Entladegerät in gesicherter Umgebung auf 0V und klebe dann die Pole mit GAFA Band oder Duck Tape ab. Im Wertsoffhof dann auf die Lithium Akkus hinweisen.

    Letztendlich ist nix passiert, da kann auch ganz anders ausgehen.

    Bei uns brennen regelmässig Müllplätze, weil der Bagger in falsch entsorgte Lithium Akkus reinfährt.

    Der fatale Brand entsteht meist erst nach Stunden.

    Woher ich das weiss:

    ich durfte dabei sein, wie ein kleiner Modellbauakku in Flammen aufgegangen ist. Da ist gut action.

    Das war zwar ein LiPo, auch bei LiFePo sollte man wissen was man tut.

    lg

    Manfred

  • Besten Dank für die Hilfe & Erklärung. Für die Zukunft auf jeden Fall gut zu wissen und nächstes Mal spare ich nicht am BMS. Ich dachte die Bluetooth-Funktionalität wäre nur zur Überwachung und hatte keine Ahnung, dass man darüber noch Parameter einstellen kann.

  • Servus Hans,

    es stellt sich die Frage, was zum ausgasen führt.

    Für mich vorstellbar:

    • niedrige Qualität der Zellen
    • Betrieb ausserhalb der Grenzen
    • Fehler der Funktion des BMS
    • andere

    Ich kenne das ausgasen bei meinen Modellbau LiPo Zellen.

    Hier führt meist Überlastung oder Tiefentladung mit hohem Strom oder Lagerung mit hoher Spannung dazu.

    Gasen ist bei Lithium Akkus definitiv kein guter Zustand.

    Lagerung mit hohem SOC dürfte bei LiFePo kein Thema sein, bei Beendigung der Ladung geht die Spannung sehr schnell auf 3.4V zurück, auch ohne Stromentnahme. Die Diagramme von Tom sind hier sehr hilfreich. Ich bin da eher vorsichtig, meine BMS sind auf 3.0V und 3.6V und +10°C bis +40°C eingestellt. Ladung mit 0.1C, mehr geht bei meinem 10A PV Modul eh nicht. Das kann jeder handhaben wie er mag.

    Bei verspannten Systemen ist ausgasen nicht einfach erkennbar. Es gibt immer eine Druckentlastung, meist oben auf der Zelle. Das ist ein Grund, warum ich liegende Zellen nicht mag, obwohl bei einigen Herstellern zulässig. Da kommt dann bei anprechen der Druckentlastung der ganze Sabber raus. Das will ich nicht noch einmal haben.


    lg

    Manfred

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