LFP Zellen (3,2 V) jeweils parallel schalten oder die 24 V Strings ?

Ganz genau:

Man bildet immer Pärchen von zwei Zellen und schaltet diese acht Pärchen dann in Reihe. Im Ergebnis erhält man eine 24V-Batterie in der Konfiguration 8S2P, also acht Zellen in Reihe und jeweils zwei Zellen parallel.

Das hat den Vorteil, dass man nur ein BMS benötigt. Würde man zwei Stränge von jeweils acht Zellen nur an den Enden parallelschalten, würde man zwingend zwei BMS benötigen, damit jede Zelle einzeln überwacht wird. Sind die Zellen dagegen direkt parallel geschaltet, handelt es sich aus elektrischer Sicht nur um eine große Zelle.

Grüße, Tom

So ist es: Da die parallel geschalteten Zellen zwangsläufig immer dieselben Spannungen aufweisen, wirkt das Zellbalancing dann auch auf alle Zellen gleichermaßen.

Grüße, Tom

Ja, aber nur in stark gemilderter Form.

Bei Lithium-Akkus gibt es wie bei allen Akkutechnologien den Innenwiderstand, an dem abhängig von der Höhe des fließenden Stroms eine elektrische Leistung in Wärme umgesetzt wird. Diese Umsetzung elektrischer Leistung in Wärme, die abhängig von der Höhe des fließenden Stroms ist, macht sich in der Energiebilanz der Zelle natürlich als Kapazitätsverlust bemerkbar. Da der Innenwiderstand von Lithium-Akkuzellen im Allgemeinen relativ niedrig ist, spielt dieser Punkt bei Lithium-Zellen kaum eine Rolle, was man auch am sehr hohen Ladewirkungsgrad von Lithium-Zellen erkennen kann: Er liegt, je nach Höhe der C-Rate, zwischen 90 und nahezu 100%.

Bei Bleiakkus kommt zusätzlich zum meist deutlich schlechteren Innenwiderstand noch hinzu, dass das sich bei der Entladung bildende Entladeprodukt Bleisulfat ein schlechter elektrischer Leiter ist und sich direkt auf der Elektrodenoberfläche ablagert. Hierdurch wird der Innenwiderstand der Bleizelle zusätzlich stark erhöht. Entlädt man mit hohem Strom, führt das bei Bleiakkus dazu, dass ein Teil der in den Elektroden vorhandenen chemischen Energie der weiteren Entladung aufgrund des erhöhten Innenwiderstands durch die vom Bleisulfat bedeckten Elektroden nicht zugänglich ist. Hierdurch sinkt bei steigender C-Rate die entnehmbare Kapazität zusätzlich stark ab.

Grüße, Tom

Zitat von Tom

Entlädt man mit hohem Strom, führt das bei Bleiakkus dazu, dass ein Teil der in den Elektroden vorhandenen chemischen Energie der weiteren Entladung aufgrund des erhöhten Innenwiderstands durch die vom Bleisulfat bedeckten Elektroden nicht zugänglich ist.

Noch entscheidender ist, daß bei starker Entladung zügig Frischsäure an die Elektrode heran geführt werden muß, um den Entladeprozeß aufrecht zu erhalten. Und das ist ja mechanisch begrenzt. Daher gibt es auch die Elektrolytumwälzung, die Säureverarmung und Säureschichtung verhindert. Entweder mit Pumpe oder zwangsweise. VARTA baut Batterien, wo durch die Fahrzeugbewegung eine zwangsweise Umwälzung erfolgen soll.

Rainer.

Die Zellenhersteller sprechen bei den Zellen der Baureihe LF280 und deren Derivaten davon, dass die Abmessungen nur bei einem seitlichen Pressdruck von 300kgf, was einer Kraft von knapp 3kN entspricht, garantiert werden. Über eine besondere Begrenzung der maximal zulässigen seitlichen Presskraft der Zellen gibt m.W. kein Hersteller-Datenblatt Auskunft. Intuitiv würde ich die knapp 3kN Presskraft aber lieber nicht überschreiten. Wenn man die Presskraft durch die Pressvorrichtung mit den Gewindestangen aber auf nur etwa 2,2kN einstellt (wie misst man diese Kraft bei der Verwendung von Gewindestangen eigentlich?), wird die von den Herstellern empfohlene Kraftgröße aber nicht überschritten. Auch die räumlich Lage der Zellen ist nicht weiter vorgeschrieben.

Wichtig wäre aber, dass die Zellenverbinder erst nach Aufbau und korrekter Verspannung der Batterie angezogen werden, damit keine seitlichen Scherkräfte auf die Zellenanschlüsse einwirken. Solche führen nämlich gern dazu, dass die Zellenanschlüsse undicht werden, was natürlich sofort dazu führt, dass solche Zellen schrottreif werden.

Das kann man also so machen. Allerdings sollte man mehr Ordnung bei den Kabeln walten lassen und solcherart freifliegenden Kabelverhau nach Möglichkeit vermeiden, um keine Brände zu provozieren. Ganz besonders, wenn Gewindestangen mit ihren scharfkantigen Gewinden zugegen sind.

Grüße, Tom