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MarenB

Akku-Neuling

  • »MarenB« ist der Autor dieses Themas

Beiträge: 4

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05.06.2018, 14:21

Merkwürdige Stromkennline AGM-Batterie

Hallo in die Runde,

ich bin neu hier :) Eigentlich vermeide ich es, mich in Foren anzumelden, bei denen ich absehen kann, vermutlich nicht regelmäßig vorbeizuschauen. In diesem Fall habe ich hier aber soviel Kompetenz vorgefunden, dass ich es nicht lassen konnte.

Folgendes beschäftigt mich gerade:
Ich habe meinen Kombi zu einem Freizeit- und Campingmobil erweitert und möchte zum Betrieb einer Kompressorkühlbox und anderem Kleinkram eine Hilfsstromversorgung einbauen. Zu dem Zweck liegen hier ein automatisches Trennrelais (musste schnell gehen, der Urlaub startet nächste Woche) und ein paar AGM Klötze.

Letztere sind SunBattery SB12-24 und stammen aus zweifelhafter Quelle (Ebay Kleinanzeigen "neu und unbenutzt"). Das aufgedruckte Datum lässt einen Einbau 2014 und dementsprechend einen turnusmäßigen Austausch vor einigen Monaten vermuten. Da sie billig waren, habe ich es trotzdem versucht, denn der Austausch erfolgt ja idR prophylaktisch, also sollte die Trefferquote >0% sein.
Alle Batterien hatten bei Kauf gute 12V Leerlaufspannung und waren höchstwahrscheinlich nicht extra für den Verkauf geladen worden, Tiefentladung und Sulfatierung halte ich daher eher für unwahrscheinlich.

Zu Hause habe ich sie dann an mein Junsi 4010 Duo gehängt und mit 0,1C (2,4A) geladen. Der Ladeschluss von 0,01C wird jedoch nur erreicht, wenn ich als Ladeschlussspannung 13,8V einstelle. Auf 14,4V oder auch 14,2V fällt der Strom zunächst bis auf 1A an, um dann wieder anzusteigen - spätestens ab dann wird der Klotz auch warm. Die Raumtemperatur liegt im Augenblick bei 22-25°C, nicht mehr.
Bei "gut handwarm" habe ich den Vorgang manuell gestoppt (Leerlaufspannung fällt auf 13,6V) und einige Zeit später eine Entladung auf 10,8V mit 1,3A durchgeführt. Dabei ließen sich bei einem Akku noch knapp 4Ah entnehmen (den konnte ich zurückgeben), beim zweiten habe ich nach 12Ah abgebrochen (mehr als 50% der Nennkapazität will ich ja eh nicht entnehmen), der dritte machte noch gut 10Ah bis das Junsi abschaltete und beim vierten läuft der Test im Augenblick.

Ich könnte durchaus damit leben, wenn die Schrott sind, aber so ganz will ich das noch nicht glauben, denn Kapazität ist ja da. Irgendeine Idee, was diese merkwürdige Stromaufnahmekurve verursachen könnte? Soll ich mal den Anfangsstrom erhöhen?

Tom

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05.06.2018, 18:01

Hallo,

was Du erlebt hast nennt sich "thermal runaway". Die Ursache ist lebhafte Gasung, welche mit starker Wärmeentwicklung einhergeht. Diese Gasung sollte jedoch erst ab etwa 15V bei 20°C einsetzen. Dass sie hier schon ab etwa 14V einsetzt, zeigt, dass die Akkus bereits einen erheblichen Ladungsdurchsatz hinter sich haben. Mit diesem Ladungsdurchsatz gehen Migrationsvorgänge einzelner Substanzen von der positiven zur negativen Platte einher, was man gemeinhin als "Antimonvergiftung" bezeichnet. Allerdings ist hierbei entgegen der Bezeichnung nicht nur Antimon betroffen, sondern ein ganzes Spektrum an Legierungszusätzen. Die Wanderung zur negativen Platte bewirkt eine Herabsetzung der Gasungsschwelle und dieser Vorgang ist leider nicht umkehrbar.

In der Praxis bedeutet das, dass solche Akkus unbrauchbar sind, weil schon im regulären Nutzungsbereich die Gefahr des erwähnten "thermal runaway" besteht. Bei Ladung mit nur 13,8V und zyklischer Nutzung setzt sehr schnell Sulfatierung mit entsprechendem Kapazitätsverlust ein, weshalb solche Akkus praktisch auch nicht mehr nutzbar sind. Und wer wollte bei normaler Ladung mit 14,4V schon das Risiko eingehen, dass solche Akkus wie verrückt gasen und möglicherweise die Umgebung durch Gestank oder schlimmeres beeinträchtigen. Also entsorgen. -|-

Grüße, Tom

MarenB

Akku-Neuling

  • »MarenB« ist der Autor dieses Themas

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05.06.2018, 18:16

Danke, Tom.

Ich hatte das befürchtet, aber ohne deine Bestätigung wäre ich mir dann doch zu unsicher gewesen, um sie wegzuwerfen. Werde das noch 1-2x unter Aufsicht probieren und dann vermutlich zum Wertstoffhof fahren.

In dem Fall - Tipps für eine Alternative? :D Spricht irgendwas gegen eine AGM-Starterbatterie? Die gibt's zum Teil recht günstig (und neu). Problem ist da eher die Bauhöhe, da ich unter 18cm bleiben müsste, sollte(n) die Batterie(n) an der gleichen Stelle hinter dem Kocher Platz finden.

Gruß
Maren

Tom

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05.06.2018, 18:37

AGM-Starterbatterien sind besser zyklisch belastbar als normale Starterbatterien, aber auf jeden Fall auf besonders hohe Entladeströme optimiert. Wenn man so hohe Ströme für die jeweilige Anwendung (Kühlschrank z.B., braucht nur ganz niedrige Ströme, verursacht aber hohen Ladungsdurchsatz) nicht braucht, bekommt man Akkus, die an der eigentlichen Anwendung "vorbeioptimiert" wurden. Mag sein, dass sich das preislich wieder ausgleicht. Für Kühlschränke würde ich wegen der hohen Anforderungen aber die besten Akkus nehmen, die ich kriegen kann. Optimalerweise LiFePo4, die widerstehen hohen Ladungsdurchsätzen bei weitem am besten und sind weitgehend anschlusskompatibel mit Bleiakkus. Leider im Kaufpreis teuer.

Grüße, Tom

MarenB

Akku-Neuling

  • »MarenB« ist der Autor dieses Themas

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05.06.2018, 21:48

Optimalerweise LiFePo4, die widerstehen hohen Ladungsdurchsätzen bei weitem am besten und sind weitgehend anschlusskompatibel mit Bleiakkus. Leider im Kaufpreis teuer.
Ich hab hier um die 70 Stück 18650er LiIon-Zellen aus alten Notebook-Akkus liegen. Alle getestet und mit noch mindestens 60% Restkapazität. EIGENTLICH wollte ich daraus die Bordbatterie bauen, bloß reichen die nicht aus, ich würde mit 4S (und die brauche ich, damit die Spreizung voll-leer zur Spannungsanforderung der Kühlbox passt) nur um die 30Ah zusammenbekommen :wacko:

Schätze, ich bestelle mir schnell eine 50Ah AGM-Traktionsbatterie, die kostet ~100€ und dürfte, alle paar Wochenenden mal zum campen benutzt, auch eine Weile halten.

Tom

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05.06.2018, 21:56

Den 18650 müsste man aber einen Gleichspannungswandler mit Ladecontroller vorschalten, denn ohne einen solchen sind die Li-Ions nicht ladespannungskompatibel mit PKW-Lichtmaschinen. Das macht die Sache leider aufwändig und teuer, so dass es sich kaum lohnen wird. Auch der im Kühlschrank eingebaute Akkuschutz passt nicht zur Entladeschluss-Spannung der Lithium-Ion-Akkus.
Grüße, Tom

MarenB

Akku-Neuling

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06.06.2018, 00:07

Den 18650 müsste man aber einen Gleichspannungswandler mit Ladecontroller vorschalten, denn ohne einen solchen sind die Li-Ions nicht ladespannungskompatibel mit PKW-Lichtmaschinen. Das macht die Sache leider aufwändig und teuer, so dass es sich kaum lohnen wird. Auch der im Kühlschrank eingebaute Akkuschutz passt nicht zur Entladeschluss-Spannung der Lithium-Ion-Akkus.
Grüße, Tom
Ja, sicherlich. Ein DC/DC-Wandler mit einstellbaren I- und U-Limits liegt liegt hier schon, der würde es tun, wenn man damit leben kann, dass man die Zellen nie ganz voll macht, sondern irgendwann auf eine (schädliche, ich weiß) Erhaltungsladung übergeht. Fertige 30A BMS-Platinchen warten ebenfalls bereits auf ihren Einsatz.
Die Kühlbox (Dometic Mobicool FR34 mit Kompressor) hat eine dreistufig einstellbare Unterspannungsabschaltung. Die unterste 10,5V, meine ich - das würde zu den Zellen passen. Aber das wird jetzt hier ganz schön offtopic :D



Back to the SB12-24:
Hab jetzt aus der ersten Batterie mal 10Ah entnommen und dann das Junsi auf einen Ladestrom von 10A, eine Ladeschlussspannung von 2,4V/Z und einen Ladestop bei 20% eingestellt. Damit habe ich sie schnell wieder voll bekommen, einschließlich automatischer Abschaltung bei kaum fühlbarer Erwärmung.
Bei der zweiten habe ich den Test wiederholt, zur Beschleunigung aber nur knapp 1Ah entnommen und wieder reingeladen - auch ok.
Für den Feldlader am Modellflugplatz sicher so noch eine Weile nutzbar, aber im Auto...hmmm....unbeobachtet eher nicht.

Da mir die Zeit ausgeht (am Wochenende ist Abfahrt) und ich ein Sparfuchs bin, werde ich der Sache wohl eine Chance geben. Ich komme leicht an die Akkus ran, um während der Fahrt die Temperatur zu prüfen. Werden sie warm, klemme ich sie halt ab und nutze die vorhandene Ladung in der Nacht für die Kühlbox. Um die langfristige Lösung mache ich mir nach diesem Urlaub Gedanken, denn es soll demnächst noch ein 100Wp Solarmodul mit auf's Dach.

Tom

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8

06.06.2018, 07:00

Wenn's kernig nach faulen Eiern stinkt, wirste an mich denken. :whistling:

Viel Glück!

Grüße, Tom

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