Wichtiges zur Ladung von LFP / LiFePO4-Akkus

Ja richtig.

Die Zyklenmenge scheint hier aber nicht unbedingt der begrenzende Faktor zu sein, denn bei dem Fahrzeug (gleicher Type) mit der (bekannt) größten Laufleistung musste die Batterie bei 400.000km erneuert werden. Hier war zwar die "Batterie" defekt, jedoch waren nicht die Batteriezellen selbst verschlissen (alle 93 Zellen hatten bei 400.000km noch immer mehr als 80% Kapazität), sondern ein in ihr enthaltener Schaltschütz. Die Herstellerniederlassung hat die Batterie dann gegen eine noch intakte gebrauchte Batterie ausgetauscht. So kann man leider ihren weiteren Weg nicht mehr verfolgen. Schade.

LiFePO4 -Zellen sind aber noch dauerhafter als die Lithium-Ionen-Zellen unseres Autos (ich muss mich übrigens korrigieren, es sind wohl Li-Ion-Zellen im Pouch-Bag, keine LiPo-Zellen). Diese LiFePO4-Dinger sind einfach nicht kleinzukriegen. Daher ist die Angst vieler LiFePO4-Batteriekäufer, die neue Batterie bloß nicht so doll zu zyklisieren, ja auch irgendwie irrational.

Grüße, Tom

Lihium-Plating als Verschleißfaktor ist bekannterweise abhängig von Temperatur und C-Laderate. Allerdings verstehe ich Deinen Hinweis nicht, weil man Akkus ja auch bei niedrigen Ladezuständen aufladen möchte.

Bei Lithium-Akkus ist der Ladestrom abhängig stark von der Ladespannung. Und weil sich die Spannung einer Lithium-Zelle im Ladungsbereich zwischen 5 und 95% kaum ändert, ändert sich der Ladestrom innerhalb dieses Bereiches auch nicht wirklich. Erst wenn die Zellenspannung zum Ladeschluss hin steil ansteigt, sinkt dadurch die Potentialdifferenz zwischen Ladespannung und Zellenspannung und der Ladestrom verringert sich entsprechend. Dann ist man aber schon bei 95% Ladezustand oder darüber.

Grüße, Tom

Hallo,

unter Lithium-Plating versteht man unerwünschte metallische Lithium-Abscheidung an der Anode einer Lithiumzelle. Solche Abscheidungen entstehen bevorzugt bei Ladung mit zu hohem Strom bzw. bei zu kalter Zelle. Hierdurch verstopfen einerseits die Poren der Graphitelektrode und andererseits fällt damit aktives Material aus dem Stoffwechsel der Zelle heraus, wodurch die Kapazität vermindert wird. Als drittes kann Lithium-Plating bis zur Zerstörung des Separator führen, wenn die Lithium-Dendriten so stark wachsen, dass sie irgendwann den Separator zwischen den Elektroden durchstoßen. Das wäre dann ein Zellen-Totalschaden.

Der Mechanismus wird hier im Detail gezeigt:

Grüße, Tom

Nein. Wie stark und schnell sich Ladung bei Kälte mit zu hohem Strom bei einer bestimmten Batterie auswirkt, kann ich Dir leider auch nicht sagen. Allerdings dauert es schon eine Weile, bis eine Lithium-Batterie, bestehend aus mehreren Zellen, komplett durchgewärmt ist. Ob 30 Minuten Standheizen dazu ausreicht, glaube ich eher nicht. Jedenfalls wenn die Batterie sich nicht gerade im Warmluftstrom befindet.

Grüße, Tom

Hallo,

ich möchte dem Bosswerk-Support nicht vorgreifen, aber ich glaube eher nicht, dass hier ein Problem mit der Batterie vorliegt. Die Anzeige der App zeigt nämlich nicht die Restkapazität in Bezug auf die Lebensdauer der Batterie an, wie man vielleicht vermuten könnte, sondern nur die Energiemenge, welche nach Meinung des BMS nach der letzten Vollladung in der Batterie steckt. Da die Anzeige an dieser Stelle nach erfolgter Vollladung natürlich 200Ah betragen sollte, wird auch klar, wo hier vermutlich das Problem liegt: Das BMS bemerkt nicht, dass die Batterie voll geladen wurde.

Womit ich dann wieder bei genau der Erklärung bin, die ich jeden verfluchten Tag gegenüber der üblichen verfluchten Menge an Kunden zum verfluchtesten Mal abspulen muss. Verflucht! Aber was soll's?

Die allermeisten Anwender halten diese Ladezustandsanzeigen ganz naiv für die Anzeige eines Messgerätes, aber eben genau das ist sie nicht, weil der Ladezustand einer Lithium einfach nicht vernünftig zu messen ist. Bei einem Tank kann man leicht die Füllhöhe messen (aber bis zu welchem tiefsten Punkt im Tank man Flüssigkeit entnehmen kann, weiß man da auch nicht ) und bei einer Flasche Cola kann man gucken, wie voll oder leer die ist. Aber bei einer Lithium-Batterie misst man zwischen 20% und 80% Ladezustand fast genau dieselbe Spannung, weshalb die Batteriespannung innerhalb dieses Bereiches leider kein Maß für den Ladezustand ist. Wollte man bei einer Lithium-Batterie deren Spannung als Maß des Ladezustands heranziehen, könnte man auch die Hand auf einen undurchsichtigen Tank legen, um auf diese Weise dessen Füllhöhe zu ermitteln. Das klappt bei einem Tank aber ebenso schlecht, wie eine Spannungsmessung bei einer Lithium-Batterie. Der Ladezustand muss also irgendwie anders gemessen werden.

Das BMS tut das durch eine saldierende Messung: Diese protokolliert, wie viel Strom wie lange in die Batterie hinein- und wieder herausfließt und versucht auf diese Weise Veränderungen des Ladezustands zu ermitteln. Der Voll-Zustand wird durch Erreichen der Ladeschlussspannung bei der Ladung markiert und der Leer-Zustand durch Erreichen der Entladeschlussspannung bei der Entladung. Sonst tut das Ding nichts anderes.

Eine saldierende Messung bedeutet also etwas ganz ähnliches, als wenn ein Geschäftsmann (:/"$@#&frau) anhand von Einnahmen und Ausgaben seinen Gewinn bzw. Verlust ermittelt . Allerdings ist die Messung der fließenden Ströme durch das BMS aus verschiedenen technischen Gründen nicht besonders genau, so dass einerseits die Punkte von Vollladung und kompletter Entladung doch wieder durch eine Spannungsmessung ermittelt werden müssen (und auch können, das geht einwandfrei) und zum zweiten bestimmte Impulsformen des fließenden Stroms nur schwer zu messen sind, ebenso wie Ströme unterhalb eiens gewissen Wertes gar nicht mehr aufgelöst werden können. Das BMS ist also "blind" gegenüber besonders kleinen Strömen. Soweit die Erklärung zur saldierenden Messung durch das BMS.

Das Problem welches aber in Deinem Fall vorliegt, dürfte ein ganz simples sein: Die Ladeschlussspannung der Ladestromquelle reicht offenbar nicht aus, um dem BMS die Vollladung der Batterie zu signalisieren. Wie beschrieben wird der Vollladepunkt ja durch Spannungsmessung ermittelt. Das BMS will also z.B. wenigstens eine Batteriespannung von 14,4V "sehen" und erst wenn das passiert schaltet es auf 100% Ladezustzand, bzw. auf eine Anzeige von 200Ah. V die Ladung beendet, Wenn Deine Ladestromquelle nun immer schon z.B. bei Erreichen von 14,17V die Ladung beendet, dann wird das BMS nie eine volle Batterie und ebenso auch nie 200Ah enthaltene Kapazität anzeigen.

So einfach ist das also vermutlich bei Deiner Liontron-Batterie.

Und verdammt: Jetzt möchte ich auch mal andere Fragen beantworten, als immer nur diese popelige eine verdammte Frage.

Grüße, Tom

Du hast Zellenspannungen zwischen 3,475 und 3,6V. Da geht nach oben nicht mehr viel. Vielleicht wären noch 2% rauszuquetschen, wenn die Zellenspannungen im oberen Bereich näher beieinanderlägen, aber dennoch bleibt fraglich, wie es dann untenrum aussieht. Am besten ausprobieren und vergleichen.

Grüße, Tom

Wie ich schon schrieb: Für die - angezeigte - Minderkapazität ist meiner Meinung nach eine zu geringe Ladeschlussspannung verantwortlich. Wird diese auf wenigstens 14,4V erhöht, stimmt die Anzeige und es werden die vollen 200Ah anzeigen.

Übrigens auch noch in 30 Jahren, wenn diese Batterie vielleicht nur noch 100Ah effektive Kapazität besitzt: Die Anzeige des BMS bei Erreichen der Ladeschlussspannung wird auch dann noch 200Ah betragen. Deshalb ist diese Angabe dann natürlich wieder falsch...

Daraus ergibt sich folgendes:

1. Erhöhen der Ladeschlussspannung der Ladestromquelle! Das ist jetzt das Mittel der Wahl, um den beklagten Mangel abzustellen. Normalerweise kostet das keinen Cent, nur eine kleine Einstellungsänderung des Laders. Natürlich gibt bes auch Ladestromquellen, bei denen eine Änderungen der Ladeschlussspannung nicht so ohne weiteres möglich ist. In diesem Fall würde ich auf die Nutzung der BMS-internen Ladezustandsanzeige verzichten und lieber einen externen Batteriecomputer verwenden. Diese lassen sich in der Regel recht frei konfigurieren, so dass man dort auch mit geringeren Ladeschlussspannungen schon die Anzeige von 100% der Batteriekapazität erreichen kann.

2. Wenn man sich an etwas voneinander abweichenden Zellenspannungen stört, kann man natürlich einen Equalizer einbauen. In Bezug auf die Kapazität macht das aber erst dann einen Sinn, wenn eine Akkuzelle gegenüber den restlichen Zellen eine deutlich erhöhte Selbstentladerate aufweist, so dass es deswegen zwangsläufig immer wieder in kurzen Abständen zu einer Zellen-Disbalance kommt. Dann ist ein Equalizer natürlich ein Segen und reißt noch mal richtig viel Kapazität raus. Der Einbau eines Equalizers ist bei der Liontron-Batterie zwar möglich, aber offenbar nicht ganz einfach, weshalb das hier auch noch niemand gemacht hat. Es haben sich zwar schon mehrere Leute daran versucht, sind aber m.W. sämtlich schon an der Identifizierung der zugehörigen Zellenanschlüsse gescheitert (naja, die Gehäuseschrauben haben sie ja wenigstens abgekriegt...). Ob sich ein solcher Umbau aber "lohnt", bleibt natürlich die Frage. M.E., lohnt er nur bei notorischer Disbalance wegen einer erhöhten Selbstentladerate.

Allerdings kaufen die meisten Kunden Equalizer aus ganz anderen Gründen, nämlich dem Ziel des Erreichens einer "höheren Harmonie". Die stören sich schon an den ganz normalen geringen Abweichungen und wollen, dass die Tischdecken gerade liegen und alle Schuhe in Reih' und Glied stehen.

Grüße, Tom

Weil man von der Spannung einer LiFePO4-Zellen fast gar nicht auf deren Ladezustand schließen kann, bringt es nichts, wenn ich hier nun eine Spannung niederschreibe. Am besten man lädt eine Zelle zunächst randvoll (diesem Zustand ist in der Tat eine Spannung zugeordnet, nämlich 3,65V) und holt dann wieder 70 - 75% der Zellenkapazität raus. Dann hat man eine Zelle mit 25 bis 30% Ladezustand, die sich optimal dauerlagern lässt.

Oder man entlädt die Zelle bis auf 2,5V, dann ist sie nahezu leer und lädt sie dann wieder mit 20 bis 25% ihrer Kapazität auf. Dann hat man dasselbe Ergebnis.

Ich würde diesen Aufwand aber nur dann auf mich nehmen, wenn ich die Zellen wenigstens fünf Jahre sich selbst überlassen wollte, ohne sie dabei nutzen zu wollen. Alles andere wäre wohl ein Overkill an Aufwand. Meine Socken bügele ich schließlich auch nicht auf, bevor ich sie in die Schublade stopfe.

Grüße, Tom

Die Frage verstehe ich nicht.