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Beunruhigende Nachrichten, explodierende Stromspeicher!!! - Allgemeine Diskussion

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(@nimbus4)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 156
 

Veröffentlicht von: @und-mehr

Ich schätze, dass man da nicht mal das BMS braucht, sondern das mit 16 Thermometern ablesen kann. Ich werde wohl auf den Innenseiten Fieber messen und wenn irgendwas auffällig wird

 

 

Ich fürchte, wenn Du bei einem 5.5 kg Klotz thermisch merkst, dass er auffällig wird, dann ist es schon (fast) zu spät.

Wenn man außen 1°K mehr mißt, müssen im Bereich von Dendriten tief im Wickel vermutlich bereits etliche Watt Verlustleistung  anfallen, so dass dort lokal bereits "unschöne" Dinge passieren.

 

Ich überwache inzwischen bei sechs  16s Packs mit 280/300 Ah Zellen die Unterschiede in der Selbstentladung.

Die größten Abweichungen liegen bei etwa 2 mA. Das macht ~ 7 mW zusätzliche Verlustleistung. 

Im Moment habe ich noch keine wirklichen Erfahrungen zur zeitlichen Entwicklung.

Aktuell würde ich sagen, dass ich Zellen nicht mehr im Haus haben möchte, bei denen sich darüber hinaus die Selbstentladung um den Faktor 10 erhöht hat, oder es eine sich beschleunigende Zunahme der Selbstentladung gibt.

70 mW wird man bei einer 5.5 kg Zelle thermisch aber nicht mit vertretbarem Aufwand detektieren können.

 

 

 

 

 

 

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 2 Wochen von nimbus4

   
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(@nimbus4)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 156
 

Veröffentlicht von: @voltmeter

mein diy bms zeigt an welche zellen wie oft balanciert wurden

Zeigen sich denn bei Dir dort keinerlei auffälligen Abweichungen zwischen den Zellen?

Wenn es keinen Unterschied in der Selbstentladung der Zellen gäbe, gäbe es ja eigentlich auch keinen Grund zu balancen.

 

Bei mir gibt es in jedem Pack markante Unterschiede.

 


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7015
 

Veröffentlicht von: @nimbus4

Bei mir gibt es in jedem Pack markante Unterschiede.

bei mir auch ich habe auch selbstentlader drin das hat jeder aber wer weiß schon wieviel selbstentladung ok ist und wieviel nicht

sehen kann man das nach dem winter wenn die ersten langen sonnestunden komen und der akku nach wochen oder monaten endlich regelmäßig gebalanced wird.

ich behalte das im auge hab ja das victron vrm laufen das zeigt mir die daten an. leider nicht welche zelle auffälig ist da muss ich selbst ins vrm schauen oder ins bms.

Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
Sind Photovoltaik-Inselanlagen meldepflichtig?
Warum braucht man keinen 3phasen Batteriewechselrichter?
-- Sammelthread PV Anlagen Beispiele Umsetzung --
Die "Energiewende" kostet eine Kugel Eis..... pro kWh.


   
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(@the-doctor-9)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 49
 

Ich hatte im Dezember 2023 hier mal Bilder bereitgestellt, von einem fertigen 7kW/h LFP Speicher, wo eine Zelle bei 0Volt lag. Beim Öffnen des Speichers waren Zellen teils deformiert. Ich habe die eine Zelle überbrückt, weil diese wirklich 0V hatte und mir 15s reichten. Später beim Laden waren dann noch 2-3 weitere Zellen so auffällig, dass ich den kompletten Pack entsorgt habe und der Speicher war "Neu". 

 

An einen Lichtbogen der Megafuse glaube ich nicht so recht. An eine Erwärmung der defekten Zelle mit anschließendem Ausgasen schon eher. Dieses Problem lässt sich dann evtl, mit den Mosfets auf dem BMS oder bei Batrium mit dem Circuit Breaker an jeden Akkupack lösen. Sind natürlich dann Mehrkosten von 90€ pro Pack. 


   
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HF_SPSler
(@hf_spsler)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 312
 

Veröffentlicht von: @nimbus4

Wenn es keinen Unterschied in der Selbstentladung der Zellen gäbe, gäbe es ja eigentlich auch keinen Grund zu balancen.

Das Driften der Zellen, bzw. die daraus resultierende Notwendigkeit des Balancen ist von mehr Faktoren als nur der Selbstentladung abhängig. Neben einer möglichen Selbstentladung sind ja u.A. auch minimale Kapazitätsunterschiede oder unterschiedliche Übergangswiderstände der Zellverbinder für das Driften mit verantwortlich. Und da kommen warscheinlich noch mehr Faktoren zusammen die man so jetzt gar nicht auf dem Schirm hat. Will damit nur sagen, über die Anzahl an Balanciervorgängen pro Zelle oder auch die Ah pro Zelle Balancierstrom wird vermutlich keine verwertbare Information entstehen.

Selbst wenn man das grafisch auswertet. Nehmen wir an der Balken für Zelle X würde über die Zeit deutlich stärker ansteigen als die Balken aller anderen Zellen, dann müsste erst mal die Kapazität der Zelle gemessen- und mit allen anderen Kapazitäten verglichen werden. Anschließend das Gleiche mit den Übergangswiderständen. Erst dann könnte man vielleicht eine genauere Aussage treffen - aber ist das zuverlässig?

-

 

1. Anlage 2,43kWp Trina Solar an MP2 3000 - 5kWh DIY LiFePo >> Nulleinspeisung via SIEMENS S7 SPS
2. Anlage 12,3kWp IBC MonoSol an 3x MP2 5000 - 43,5kWh LiFePo MPPT RS450/200 --in Aufbauphase--


   
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(@nimbus4)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 156
 
Du hast insofern recht, als dass ich auch glaube, dass bei vielen Systemen das Balancing in der Tat auch über das Ausgleichen von Selbstentladung hinaus aktiv wird.
Meiner Ansicht nach sollte das aber nicht sein und ist ein Defizit des Setups.
 
Warum man das so bewerten sollte, möchte ich kurz erläutern:
 
 
"Minimale Kapazitätsunterschiede": 
Theoretisch könnte man bei einem seriellen Batteriestack durch eine "aktive" Balancing-Schaltung, die Ströme in der Größenordnung der typischen Entladeströme des Packs liefern kann, Kapazitätsunterschiede der Zellen ausgleichen und somit die vollständige Energieinhalt eines Packs ausnutzen.
 
Bei 280Ah Zellen dürften typische Entladeströme aber eher über 10 Ah liegen, so dass es praktisch keine Balancer geben dürfte, die dazu wirklich in der Lage sind.
Ich denke man sollte dabei auch folgendes beachten: 
1.) Wenn man mehrer 100 € für eine z.B. 20 A Balancer Schaltung ausgegen würde, um die letzten 5 % eines Zellstacks für 1000 € zu nutzen, ist das nicht ökonomisch.
2.) Wenn man so wenig Kapazität hat, dass man den Pack regelmäßig bis auf die letzte Wh nutzen möchte, sollte man über mehr Kapazität nachdenken.
Sobald man "ausreichend" Kapazität hat ( und keine massiv geschädigten Zellen ) sollte man kaum merken, wenn eine Zelle 5% weniger Kapazität hat als die anderen.
3.) Noch viel schlimmer: Ich halte starke  Balancer für potentiell "brand-gefährlich", weil sie eine zunehmende Selbstentladung von Zellen mit beginnendem Dendriten-Wachstum vor dem Nutzer verstecken. 
Das ist für mich völlig inakzeptabel, weil es das Gegenteil ist, was man bei einem "Fail-Safe" Design haben möchte. Potentiell gefährliche Veränderungen müssen entweder zur automatischen Abschaltung führen oder mindestens dem Nutzer zur Bewertung mitgeteilt werden.
 
 
 
 
 
 
 
 
"unterschiedliche Übergangswiderstände der Zellverbinder"
 
Wenn man die Zellverbinder "vernünftig" anbringt sollten die Übergangswiderstände maximal um einige wenige 100 uOhm schwanken.
Wenn man bei diesen einigen wenigen 100 uOhm gegen Ladeende durch die Ladeströme eine signifikante Balancer Aktivität hat, sollte man überlegen, ob es wirklich sein muss, dass man die letzten paar Ah mit Strömen >> 10 A in den Akku zwingt.
Wenn man deutlich mehr als diese einige wenige 100 uOhm Schwankung in den Übergangswiderständen hat,
sollte man entweder die Übergänge überarbeiten
oder den Pack nur mit entsprechend niedrigeren Strömem nutzen 
oder ein BMS nutzen, dass die effektiven Zellpfadwiderstände misst/schätzt und bei einer Balancing Entscheidung berücksichtigt.
 
Probleme mit den Übergangswiderständen durch Balancing verstecken zu wollen, halte ich streng genommen für fahrlässig.
 
 
 
 
"warscheinlich noch mehr Faktoren zusammen die man so jetzt gar nicht auf dem Schirm hat": 
 
Viele Leute hier haben in der Tat nicht auf dem Schirm, dass Effekte wie Memory-Effect und verwandte zellindividuelle Eigenarten in der Ladespannungskurve gegen Ladeende, für das Auseinanderlaufen der Zellspannungen verantwortlich sein können. 
 
 
Zusätzlich wird natürlich die Selbstendladung der Zellen auch noch eine gewisse Abhängigkeit von SOC und Temperatur haben.
 
 
 
 
 
"die Ah pro Zelle Balancierstrom wird vermutlich keine verwertbare Information entstehen."
 
Dem möchte ich ganz entschieden widersprechen und das mit Beispielen untermauern:
 
 
 
Dies ist ein klassisches Beispiel für die Balancing-Statistik eines Packs mit einer Zelle mit deutlich erhöhter Selbstentladung ( ~ 2.5 mA )
 
 
 
Der Pack ist fast fabrik-neu ( CALB 300 Ah Zellen von nkon)  und kaum genutzt, so dass die Zellen sich ansonsten noch nahezu ideal verhalten. Deswegen sieht Zelle 3 praktisch keine Balancer-Aktivität, während alle anderen Zellen eine nahezu identische Balanceraktivität aufweisen, um die Selbstentladung von Zelle 3 zu kompensieren 
 
 
 
 
Dieses Beispiel sieht deutlich anders aus: ( gebrauchte 310 Ah CATL Zellen, gekauft über ali vor ~ 2.5 Jahren ) 
 
 
 
Zelle  16 hat eine um ~ 300 uA erhöhte Selbstentladung, und "leidet" zusätzlich unter einem ausgeprägtem Memory-Effect.
Durch die starke Spannungsüberhöhung gegen Ladeende beim Reseten des Memory-Effect kommt es auch bei Zelle 16 immer wieder zur Balancer Aktivität, die dann in der Folge durch Aktivität bei allen andere Zellen wieder kompensiert werden muss.
Das hat aber praktisch gar keine Auswirkung auf die Auswertung der Selbstentladung, weil dabei immer nur das Delta zur Zelle mit der geringsten Balanceraktivität berücksichtigt werden muss.
 
 
 
 
Das dritte Beispiel zeigt einen, was Selbstentladung betrifft, ziemlich homogenen Pack ( EVE 280 Ah Zellen ~ 2 Jahre alt )
 
 
Die Abweichung in der Selbstentladung liegt hier bei < 200 uA, so dass die Balancing-Statistik von Sekundäreffekten geprägt wird, die aber wiederum keine Auswirkung auf die Bewertung der Selbstentladung hat.
Bei diesem Pack ist praktisch kein Balancing notwendig.
 
 
 
 
 
 
 
"Selbst wenn man das grafisch auswertet. Nehmen wir an der Balken für Zelle X würde über die Zeit deutlich stärker ansteigen als die Balken aller anderen Zellen, dann müsste erst mal die Kapazität der Zelle gemessen- und mit allen anderen Kapazitäten verglichen werden"
 
Ein ganz dediziertes NEIN! Wenn man ein sauberes Top-Balancing durchgeführt hat und das Balancing nur gegen Ladeende ( > 3400 mV ) aktiv ist misst man keine Kapazitätsunterschiede!
 
 
 
"Anschließend das Gleiche mit den Übergangswiderständen. Erst dann könnte man vielleicht eine genauere Aussage treffen - aber ist das zuverlässig?"
Auch hier ein ganz dediziertes NEIN. Wenn  das Balancing auf erhöhte Widerstände reagiert, dann wird einer Zelle fälschlicherweise Ladung entnommen. Sobald der Schweifstrom entsprechend gefallen ist, wird diese Zellspannung dann unter die Spannung der anderen fallen und der Balancer korrigiert seinen Fehler automatisch.
 
 
Klar sollte sein, das eine Auswertung der Balancer-Statistik immer nur zwischen zwei Zeitpunkten, zu denen der Pack nahezu ideal gebalanced ist, stattfinden darf.
Insbesondere wenn man das initiale Top-Balancing des Pack seriell mit installierten BMS durchführt, sollte man die Balancer-Statistik danach natürlich zurücksetzen.
 
 
 
Die absolute Selbstentladung kann man aus der Balancer-Aktivität alleine selbstverständlich nicht ableiten.
Ich weiß aber aus der langfristigen Ladungs-Bilanz meiner Packs, dass die Selbstentladung von "gesunden" 280 Ah Zelle bei maximal einigen wenigen 100 uA liegt. 
Da die überwiegende Zahl meiner Zellen keine signifikant erhöhte Selbstentladung zeigt, habe ich im Moment in jedem Pack genug Zellen, die mir eine "Baseline" liefern, so dass ich sogar die absolute Selbstentladung relativ gut bewerten kann. 
 
 
Diese r Beitrag wurde geändert Vor 2 Wochen von nimbus4

   
Regulus and voltmeter reacted
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Regulus
(@regulus)
Batterielecker
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 185
 

es wird auch für mich immer offensichtlicher dass die BMS dort fehlten.

Zumindest müßte das Batrium 7 "Schütze" als circuit breaker schalten können. Keine Ahnung ob Batrium dies leisten kann?

deutsch:

https://diysolarforum-com.translate.goog/threads/house-burned-down.83098/page-30?_x_tr_sl=auto&_x_tr_tl=de&_x_tr_hl=de&_x_tr_pto=wapp#post-1085670

 

https://diysolarforum.com/threads/house-burned-down.83098/page-30#post-1085670

15 Zellen gehen in hier OVP Bereiche über 3.65V

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 2 Wochen 3 mal von Regulus

   
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Carolus
(@carolus)
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Veröffentlicht von: @hf_spsler

auch minimale Kapazitätsunterschiede oder unterschiedliche Übergangswiderstände der Zellverbinder für das Driften mit verantwortlich.

Das ist ein Irrglaube.

Bei parallel geschalteten mit Unterschieden kann man kleine Effekte herbeireden.

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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Carolus
(@carolus)
Famous Member Admin
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 6964
Themenstarter  

Veröffentlicht von: @hf_spsler

müsste erst mal die Kapazität der Zelle gemessen- und mit allen anderen Kapazitäten verglichen werden.

Da habe ich ein einen Test laufen mit 100 Ah zu 40 Ah. Die 100 Ah eine prismatische, die 40 Ah sind 12 parallele Rundzellen. Reicht dir das als Unterschied?

 

Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.


   
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(@the-doctor-9)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 1 Jahr
Beiträge: 49
 

Veröffentlicht von: @regulus

Zumindest müßte das Batrium 7 "Schütze" als circuit breaker schalten können. Keine Ahnung ob Batrium dies leisten kann?

 

Das ist nicht das Problem. Ich verwende das Batrium und finde es echt super durchdacht und es gibt viele Einstellungen. Ich hatte vorher das REC und dort gab es fast nicht zum Einstellen.

Es müsste ein Master DC Relay und die Slave werden dann vom Master geschalltet. Die Precharge schalltet den Master und der Master dann den Rest.  

 

Edit: Habe jetzt weitere 3 DC Relay gekauft, um meine 4 Akkubänke abzusichern. 3 also je einer hinter jeden Sunny Island und je ein weiterer an Bank 2-4. Damit lässt sich jede Bank trennen im Fehlerfall. Das Batrium schaltet per Precharge Unit einen Master DC Relay und die restlichen werden dann nach Spannungsfreigabe geschaltet vom Master zugeschaltet. Jede weitere Akkubank bekommt dann als Mindestausstattung eine Sicherung und DC Relay

Diese r Beitrag wurde geändert Vor 2 Wochen 2 mal von the--doctor-9

   
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(@nimbus4)
Vorsichtiger Stromfühler
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Veröffentlicht von: @regulus

https://diysolarforum.com/threads/house-burned-down.83098/page-30#post-1085670

15 Zellen gehen in hier OVP Bereiche über 3.65V

Verstehe ich Deine Ausführungen dort dahingehend richtig, dass Du davon ausgehst, dass man eine LFP Zelle durch Überladen bei ~ 3.9 V bereits in den thermal runaway (RT) treiben kann?

Wenn ich das auch hier bereits verlinkte paper

"15467-Comparative-investigation-of-the-thermal-runaway-and-gas-venting-behaviors-of-large-format-LiFePO4-batteries-caused-by-overcharging-and-overheating.pdf"

https://www.akkudoktor.net/forum/faq/lifepo4-wissen-zusammengefasst/#post-161273

richtig verstehe, sind Spannungen bis in den Bereich 4.5 - 5.0V notwendig um einen so hohen Stromfluss ( hier z.B. 0.5 C ) aufrecht zuerhalten, so dass die Zersetzung so heftig abläuft, dass man die Zelle auf ~ 130°C bringt und es dann zum TR kommt.

Ein Zellkurzschluss durch Überladen ( und damit bei dem Szeaniro hier dann ein Domino-Effekt) tritt dort zwar bereits vor dem eigentlichen TR, aber auch jenseits von 100 °C auf.

Bei Spannungen im Bereich von 4.0V würde ich eigentlich "nur" eine langsame Zersetzung des Elektrolytes und ein Aufblähen der Zelle erwarten, aber keine dramatische Erwärmung.


   
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Regulus
(@regulus)
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Beiträge: 185
 

Ich könnte mir vorstellen, das diese Bank in der Folge immer niederohmiger wird:

Die ganze Sache ist und bleibt hochspekulativ. Überladung ist gar nicht gut.

Ältere Zellen - möglicherweise vorgeschädigt. Lt. OP verpresst - zu viel?   5V sind auch nicht ausgeschlossen.

Die 2 Nachbarzellen neben der heißen kurgeschlossenen. Oder die Ventile gehen hoch.

Oder weitere dendrit vorgeschädigte Zellen erleiden durch  OV  und Überdruck ebenfalls einen Membran Durchbruch.  Oder...

 

Die neuen EVE Datasheets LF280K machen allerdings in dieser Richtung weniger Ängste, wenn ich mir die hohen Prüfspannungen anschaue, die für solche Tests neuerdings genommen werden.

 


   
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(@nimbus4)
Vorsichtiger Stromfühler
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Beiträge: 156
 

Veröffentlicht von: @regulus

Die neuen EVE Datasheets LF280K machen allerdings in dieser Richtung weniger Ängste, wenn ich mir die hohen Prüfspannungen anschaue, die für solche Tests neuerdings genommen werden.

 

Um dass hier mal aufzuzeigen:

 

280 A bei 5.475 V für eine Stunde ist schon heftig.

Das ist ein Überladen um 100% bei 1.5kW Leistung, die vermutlich fast vollständig in Wärme umgesetzt wird.

Das wäre bezogen auf den Energieeintrag pro Kapazität/Gewicht der Zelle, die in 

"15467-Comparative-investigation-of-the-thermal-runaway-and-gas-venting-behaviors-of-large-format-LiFePO4-batteries-caused-by-overcharging-and-overheating.pdf"

fürs Aufheizen zum TR benötigt wird, ungefähr das 3fache.

 

Dass es dabei kein Feuer geben soll, kann ich mir kaum vorstellen.

Da würde ich gerne mal ein Video von dem Test sehen.

 


   
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 DIY
(@diy)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 34
 

Veröffentlicht von: @the-doctor-9

Veröffentlicht von: @regulus

Zumindest müßte das Batrium 7 "Schütze" als circuit breaker schalten können. Keine Ahnung ob Batrium dies leisten kann?

 

Das ist nicht das Problem. Ich verwende das Batrium und finde es echt super durchdacht und es gibt viele Einstellungen. Ich hatte vorher das REC und dort gab es fast nicht zum Einstellen.

Es müsste ein Master Cicruit bracker und die Slave werden dann vom Master geschalltet. Die Precharge schalltet den Master und der Master dann den Rest.  

 

 

Batrium ist halt kein plug and play, muss man sich genau überlegen wie man es umsetzt mit Trennschalter etc.. Theoretisch kann man diverse Relais/Schütze schalten mit unterschiedlichen Auslösern. Will auch eine zweite Bank demnächst installieren, werde aber statt redudanter BMS lieber einen zusätzliches Trennrelais zwischen die Bänke machen, das im Falle einer Trennung nicht nur die Batteriepacks vom Wechselrichter getrennt werden, sondern auch die Packs untereinander. 

 


   
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voltmeter
(@voltmeter)
Yoda
Beigetreten: Vor 4 Jahren
Beiträge: 7015
 

hier hat chrispv eine bezahlbare alterantive zur class t sicherugn gefunden ca 66eur inkls mwst bei mouser

müsste sogar in einen mega sicherungshalter passen wenn die schrauben lang genug sind

https://www.akkudoktor.net/forum/postid/206981/

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