Zum Glück haben wir das Thema ja endlich gezielt aufgenommen:
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
Guter Hinweis - ich hab mir mal die Ladekurve von Zelle 17 angeschaut:
3,65v bei 1.0A waren beim 1. Laden (von 24,6% auf 100%): 210,54Ah - 3,65v bei 0.1A: 211,01Ah - also 0,47Ah mehr. Bei dem fliessenden Strom vernachlässigbar.
Beim anschliessenden Voll-Laden von 0 auf 100% waren es ähnliche Werte.
Alle anderen Zellen sind ähnlich.
Von "gnadenlos" überladen würde ich hier nicht sprechen. Sind gerundet 0,16% der Gesamtkapazität.
Btw. wird das hier nur im Test so gemacht und beim finalen Post-Test Top-Balancing. Im realen Betrieb wird bis maximal 3,45v geladen, entladen nur bis 40% SoC des Gesamt-Akku-Systems (im Regelfall, es sei denn der Strom fällt aus). Mit dem Akku Upgrade nu gehts ggf. auf 30% runter.
Was die Ruhespannungen angeht: ich gehe ganz stark davon aus, dass diese sich so auch bei 1A Cut-Off zeigen würden. "Gnadenlos überladen" würde ja bedeuten, dass es Schäden an der Zelle gibt, was mit einem höheren Spannungsabfall durch die Schäden einhergehen dürfte. Ich packe ja mit 0,1A Cutoff einfach nur mehr Elektronen rein, ohne Schäden durch höhere Spannungen zu verursachen - ich erhöhe also die Sättigung.
Afair gilt u.a. je höher die Qualität der Zellen (speziell die Schnittqualität auf mikroskopischer Ebene der Folienmaterialien für Kathode und Anode), desto niedriger ist die Selbstentladekurve - dazu hatte mal ein Zellhersteller ein Infovideo online.
Im realen Betrieb sinkt die (Zell-)Spannung natürlich recht fix, sobald ich den Ladeprozess stoppe und quasie direkt wieder in die Entladung gehe, denn wenn ich Richtung 3,65 laden würde, bin ich im steilsten Teil der Ladekurve - eine Entladung (!) von 1Ah macht dort gleich nen Spannungsabfall von 3,61v auf 3,35v am Rand des flachen Teils der Entladekurve aus (Wert aus der Kurve mit 40A Entladestrom beim EBC-A40L).
Weiterhin setze ich den Cut-Off auch so spät, weil ich eben sehen will, wie sich die Spannung entwickelt. Je mehr "Nanokurzschlüsse" ich im Akku habe, desto schneller dürfte die Spannung sinken, gerade weil ich da mit der Ladung vorher im steilsten Teil der Kurve war. Sieht man gut bei den Zellen 17, 18, 20: fällt schnell ab und wird dann flacher. Zeller 17 ist mir fast zu schnell :/.
Spannend ist übrigens, dass es basierend auf den ganzen Messungen keinen Hinweis darauf gibt, wie die Zellen im realen Betrieb reagieren.
Grad beim Einsatz von mehreren parallelen Akkus werden auch hohe Ströme auf die Einzelakkus und -zellen verhindert, so dass dort Auffälligkeiten meist nicht zutage treten dürften.
Da der nächste Akkukauf und -test bestimmt kommt: ich werd mal auf 1A Cut-Off zurückgehen, um zu schauen, wie sich die Spannung da entwickelt (ggf. im Vergleich zu 0,1A). Ggf. wird die Kurve minimal flacher. Die grob 0,5Ah die mehr rein gehen machen nicht so den riesen Unterschied.
Ich packe ja mit 0,1A Cutoff einfach nur mehr Elektronen rein, ohne Schäden durch höhere Spannungen zu verursachen - ich erhöhe also die Sättigung.
Genau das ist eines der grössten Missverständnisse, die Schäden entstehen schon bei geringerer Spannung wenn cutoff nicht eingehalten wird. Höhere Sättigung gibt es nicht, ist die Anode voll kommt es in weiterer Folge unweigerlich zum Plating.
Sapere aude!
@carolus Danke dir fürs Verlinken des interessanten Thread - ja, für den täglichen Betrieb defintiv, der läuft hier auch ganz anders als mein Test-Setup.
Beim Test der Zellen gehe ich da absichtlich in den Extrembereich. Ja, es ist nicht sinnvoll, die Chemie auszureizen. Der diskutierte Artikel behandelt aber vor allem einen für die Zellchemie zu hohen (schnellen) Ladenstrom, der dazu führt, dass sich nicht reversibles Metall-Plating bildet. Wenn der Ladestrom langsam "ausschleicht", zumal vorher nicht mit 0,5C oder gar 1C (overcharging) geladen wurde, sollte die Zellchemie Zeit genug haben.
Ich hab mir dann grad nochmal den Original Artikel zum Overcharging angeschaut, den Nordkyndesign als Quelle nennt (ist bei Researchgate öffentlich). Da geht es erstmal primär um 18650 Formfaktor LiFePO4 Zellen und das Paper ist aus 2012 (und nen Tagungs-Paper, kein peer reviewed journal - aber durchaus recht aufwändig und nachvollziehbar). Der Schaden scheint erstmal primär durch (zu) hohe Ladeströme und Spannungen auf 110% SoC zu entstehen. Weiterhin trat ein Versagen der Zellen "erst" nach grob 10 Zyklen dieser Überladung auf (dann aber plötzlich) - hier sind es 2 Zyklen (ja, da könnte durchaus ein Schaden entstehen).
Jetzt zu meinen 0,1A Cutoff:
- ich lade vorher mit 0,14C - weit weit entfernt von 0,5 oder gar 1C - Zeit genug für die Zellchemie (aber ja, das Argument, dass man die Li-Ionen nicht komplett ausschöpfen soll erscheint zumindest logisch)
- mit dem Cutoff mache ich ein Overcharge von ggf. 0,16% also 100,16% SoC (im Vergleich zu 1A Cutoff) bzw. grob 100,7% SoC (basierend auf realen Messergebnissen aus der jetzigen Messreihe) im Vergleich zu 0,05C/14A Cutoff im EVE Datasheet (basierend auf Norm Kapazität 280Ah, wenn ich es auf Kapazität bei 0,05C rechnen würde, wäre es eher noch weniger) - nicht auf 110%
- ich teste Zellen mit 10+ Jahren mehr Entwicklung und anderem Formfaktor
Ist das gut: sicherlich nein. Aber der Spannungsabfalltest ist wesentlich schädlicher als die "Überladung" - weil das mögen LiFePO4 Zellen eben nicht: voll rumstehen und warten - 30 Tage lang. Teilweise sogar bis 8 Tage länger, weil ich alle Zellen nach dem Entladen wieder auf 100% SoC (jaaa 100,7% SoC) hochfahre und bis zum Balancing nochmal rumstehen lasse.
Macht die Testerei mit nem EBC-A40L oder gar EBC-A20 überhaupt Sinn? Grad wenn man bei NKON Grade A Zellen bestellt? In der Tendenz: nein, denn bisher habe ich KEINEN Zusammenhang zwischen Testergebnissen und Verhalten im normalen Betrieb gefunden. Ja, die Fallzahl ist sehr sehr klein. Auch bei den Grade B Zellen sehe ich da fast keinen Sinn mehr - gut, man könnte wirklich mal nen richtig faules Ei rausfiltern (grad wenn man vielleicht 2nd Life Zellen nutzt - wie es bei den gebrauchten Rundzellen der Fall war) - von daher ggf. doch sinnvoll. Spannungseinbruch der Zellen bei Last von 0,5C oder höher wäre spannend als Testparameter - aber das dürfte der größte der Teil der DIYler - mich eingeschlossen - mangels Hardware nicht hinbekommen.
Teste ich weiter? Ja, denn es kann immer nen richtig faules Ei geben, auch bei NKON.
Gehe ich auf 1A oder 14A Cutoff: ich weiss es noch nicht und lasse die Kritik sacken. Nachteil: die Vergleichbarkeit geht ein wenig flöten für meine zukünftigen Tests, Vorteil: es ist nen Tickchen besser für die Zellen und ich muss mich nicht rechtfertigen und wiss. Paper lesen.
Ich werde das bei der nächsten Akkulieferung exemplarisch experimentell ergründen, in wieweit die Tests dann vergleichbar sind, mit 0,1A, 1A und 14A Cutoff und Spannungsveränderung über 30 Tage nach 100% SoC. 14A Cutoff haben sicherlich auch leichte zeitliche Vorteile :).
Anbei der Spannungsverlauf eines bei mir im normalen Betrieb seit Sommer laufenden 16x EVE LF280K v3 "Grade B LSEV" Packs von Gobelpower.
Mit Victron RS450 MPPT auf 3,55V geladen und dann per Trennschalter aus meinem Multi-Battery-Pack rausgenommen:
@baxter Sagt wer? Da hätte ich gerne eine Studie/Paper dazu. Aus dem auf der Webseite von Nordkyndesign u.a. als Quelle angegebenen Paper: https://www.researchgate.net/publication/295105180_Failure_Investigation_of_LiFePO schliesse ich das erstmal nicht. Da gehts um Laden mit höherem Strom auf 110% SoC.
Nicht falsch verstehen: ich kann die Argumentation auf Nordkyndesign nachvollziehen. Aber zumindest das genannte Paper gibt das auf die Schnelle nicht her. Ggf. stehts im verlinkten Buch. Für den Test (!) sehe ich das aktuell nicht - der Alltagsbetrieb ist nen ganz anderer Schnack.
@posthorn Das ist realer Betrieb - und das BMS verbraucht Strom aus dem Akku, wenn es weiter aktiv ist (sonst hättest du ja kein Monitoring übers VRM). Da bist du fix bei den oben genannten 1Ah und dann am Anfang des flachen Teils der Entladekurve. Hier werden die Akkus per EBC-A40L parallel voll gemacht, 1 Tag weiter balanciert, vereinzelt und dann über 30 Tage alle 5 Tage manuell gemessen.
Nunja, du kannst denke ich nicht einfach aus dem was du reingeladen bekommen hast schließen wieviel du überladen hast. Wenn die Zelle voll ist dann ist sie voll, der Rest wird in der Zelle in Wärme umgewandelt und irgentwelche anderen schädlichen Prozesse finden intern statt, die ich aber nicht kenne. Wenn du schonmal eine kaputte Zelle oder besser gesagt eine die EOL (End of Life) ist geladen hast wirst du feststellen das du da auch mehr Strom reinpumpen kannst aber nicht wieder rausbekommst. Du pumpst also unnötig Strom rein der garnicht nötig ist weil die Zelle einfach bereits voll ist. Auch wenn es nur noch wenig Strom ist, ist es schädlich, denn genau dafür gibt es ja den Abschlussstrom den man richtig wählen sollte 😉. Bei einmal laden mit falschen Abschlussstrom wirst du es jetzt sicher nicht gleich sehen/merken, vorallem nicht da man i.d.R. kein hoch präzises Equipment dafür zuhause hat. Aber die Schäden sind da (unnötiger Weiße). Es macht in meinen Augen einfach keinen Sinn auch für einen Kapazitätstest nicht. Bei 40 Ampere Ladestrom wäre der passende Abschlussstrom bei mir 4 Ampere 😉.
Achtung, einige meiner Angaben stammen von nicht kalibrierten oder geeichten Geräten. Bei Risiken und Nebenwürgungen schreiben sie die Packungsbeilage und vertrauen sie nicht meinen Angaben oder denen ihres Spirituellen Führers! Denn für jede Lösung haben wir ein Problem. Vertrauen sie auf ihren Fehler und genießen sie die Reise. Alle Angaben ohne Gewehr!
@baxter Sagt wer? Da hätte ich gerne eine Studie/Paper dazu. Aus dem auf der Webseite von Nordkyndesign u.a. als Quelle angegebenen Paper: https://www.researchgate.net/publication/295105180_Failure_Investigation_of_LiFePO schliesse ich das erstmal nicht. Da gehts um Laden mit höherem Strom auf 110% SoC.
Nicht falsch verstehen: ich kann die Argumentation auf Nordkyndesign nachvollziehen. Aber zumindest das genannte Paper gibt das auf die Schnelle nicht her. Ggf. stehts im verlinkten Buch. Für den Test (!) sehe ich das aktuell nicht - der Alltagsbetrieb ist nen ganz anderer Schnack.
die von dir ausgesuchte alte Referenz [3] https://www.researchgate.net/publication/295105180_Failure_Investigation_of_LiFePO steht unter dem Titel
Lithium Battery Banks – Fundamentals
o h n e dass es im Artikel selber einen direkten Verweis darauf [3] gibt. Die [3] gibt es im Artikel nicht. Thematisch ja - da über Fundamentals berichtet wird und auch Überladung mit 110% SOC durch kaputte Ladegeräte möglich war- richtig. Das Ladegerät/Lichtmaschine an Board ist ein heises Thema bei den Kapitänen.
Wir beziehen uns allerdings auf diesen Artikel:
Charging Marine Lithium Battery Banks
update 17.4.22 . Die eigentliche Ur - Referenz genau zu dieser (Seiner ) Cut Off Strom (Termination Strom) Tabelle läst Eric Bretscher offen.
Bitte beachten: jeder Zellhersteller hat seine eigene Tabelle mit anderen Werten !!!
Marinehowdo benutzt den vielleicht einprägsameren Wert von 5% von der Gesamtkapazität (Bei EVE 280AH wären dies auch die Werte von EVEs 14A also 0.05C bei anfänglichen 140A Ladestrom.)
Aber auch diese 5% sind Herstellerabhängig.
Aber auch diese 5% sind Herstellerabhängig.
Schon alleine deswegen, weil sie auch innenwiderstandsabhängig sein müssten....
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.