Hier möchte ich meine Erfahrungen mit dem Top-Balancing meines LiFePo4 Akkus bestehend aus 16 EVE LF105 Zellen beschreiben.
Grundsätzlich orientiere ich mich bei meinem Vorgehen hauptsächlich an folgenden beiden YouTube Videos:
- Very Detailed Beginners Guide To Building A Custom DIY LiFePO4 Battery :
- Lithium batteries for beginners. Step by step: balancing, assembling, capacity test. LiFePo4 DIY :
Mein Lade Set-Up sieht wie folgt aus:
Ich schalte alle 16 Zellen parallel und verwende auf der einen Seite die mitgelieferten Busbars und auf der anderen Seite einen Kupferdraht. Geladen habe ich mit einem Labornetzteil mit Bananensteckern und Krokodilklemmen.
Das folgende Bild zeigt den Ladeverlauf anhand der Aufzeichnungen an einem Shelly Plug:
Die ersten Tage war ich sehr vorsichtig. Nachdem sich aber täglich sehr wenig bewegt hat habe ich den Ladestrom auf 15A erhöht. Dabei habe ich die Spannung am Labornetzteil so weit erhöht bis ich 15A erreicht hatte. Das war bei ca. 4,1V. Die Strombegrenzung musste ich nicht benutzen, d.h. der Strom war am Labornetzteil unbegrenzt. Der Shelly Plug hat dabei 100W Leistungsaufnahme angezeigt. An den Polen der Batterie lag eine Spannung von ca. 3,336V an, d.h. bei 15A eine Leistung von ca. 50W. D.h. es kam nur ca. die Hälfte der Leistung bei der Batterie an die an der Steckdose abgegriffen wurde.
Täglich konnte ich folgendes verhalten feststellen:
Z.B. am 27. März um 18:18, direkt nachdem ich den Ladevorgang beendet und das Labornetzteil getrennt hatte konnte ich eine Spannung von 3,338V messen. Ca. 1-2h später dann nur noch 3,329V und am nächsten Morgen 3,326V. D.h. täglich kam es zu einem, teils deutlichen, Spannungsabfall zwischen dem Ende des Ladevorgangs an einem Tag und dem Beginn des Ladevorgangs am nächsten Tag.
Ich war dann für ca. 2 Wochen im Urlaub und habe gestern wieder begonnen den Ladevorgang fortzusetzen. Am Anfang, vor dem Laden zeigte das Messgerät 3,330V an. Deshalb hatte ich angenommen, dass der Ladevorgang sich ähnlich wie am 30. März abspielen würde, wo die Startspannung auch 3,330V war. An dem Tag hatte ich von 7:24 Uhr bis 22:34 Uhr geladen, d.h. ca. 15 Stunden.
Gestern lief es dann aber anders:
Ich hatte um ca. 13:38 mit dem Laden begonnen und erst um 19:38, d.h. 6 Stunden später, wieder auf die Spannungsanzeige geachtet und 4,050V gemessen. Danach habe ich das Netzteil sofort getrennt und die Batterie weiter beobachtet.
Ich konnte weder Auffälligkeiten an den Zellen, also keine Verformung oder ähnliches feststellen noch an der Temperatur:
Alle Zellen hatten Zimmertemperatur von 23.3°C.
Ca. 10 Minuten später war die Spannung bereits auf 3,976V gesunken:
Am nächsten Morgen um 7:00 Uhr war die Spannung dann bei ca. 3,75V.
Ich habe aktuell keinen geeigneten Widerstand um die Batterie kontrolliert zu entladen. Ich habe mir gerade einen 0,2Ohm 100W Widerstand bestellt.
- Meine Frage wäre nun ob durch dieses Überladen ein Schaden entstanden ist?
- Die zweite Frage die sich mir stellt ist warum sich die Spannung über die Zeit so stark verändert? Das bedeutet für mich, dass die Spannung kein guter Gradmesser für den State of Charge ist oder sehe ich das falsch?
- Die dritte Frage wäre rund um die Leistungsaufnahme von 100W gemessen an der Steckdose aber nur ca. die Hälfte an der Batterie. Und warum ich am Labornetzteil bei 4,1V keine Strombegrenzung einstellen musste. Der Strom war von sich bei 4,1V auf max. 15A begrenzt? Sind die Bananenstecker und Krokodilklemmen so ungeeignet oder was läuft hier schief?
Danke euch!
- wahrscheinlich ja.
- weil das für die Spannungskurve so normal ist
- das Verfahren ist ungeeignet, paralleles laden nur für kleine Zellenzahl, und das Material, ist ungeeignete, Krokolemmen und Bananenschnüre für 15 A, und das die Ladegeräte einstellung ist falsch, auf 4 Volt ohne Strombegrenzung.
Falsch war es auch, bei so großen Zellen und so hohem Ladestrom eine Seite der Akkus nur mit Draht zu verbinden und nicht mit busbars.
Und falsch war es auch, die Zellen auf der hohen Spannung stehen zu lassen. Obwohl das wohl nicht soviel Unterschied macht.
Lies Mal hier im Wiki serielles initialisieren howto.
Und zum entladen hast du im Auto Ersatzglühbirnen vom Fahrlicht.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.
@carolus Erst einmal vielen Dank für die Antworten.
Falls es zu Schäden gekommen sein sollte, welche Möglichkeiten gibt es dann diese zu analysieren?
@carolus Erst einmal vielen Dank für die Antworten.
Falls es zu Schäden gekommen sein sollte, welche Möglichkeiten gibt es dann diese zu analysieren?
Ein sehr schwieriges Thema.
Natürlich kann man die drei Hauptparameter messen, Kapazität, Innenwiderstand und Selbstentladung.
Wobei man vermuten müsste, dass sich ein Überspannungsschaden am ehesten in der Selbstentladung zeigt.
Allerdings, leider, kann es sein, was sich ein Schaden erst mit der Zeit zeigt. Dazu gibt es viele Wenn's, wenig Beispielfälle und noch weniger Gesicherte Vermutungen.
Überspannung stresst eine der empfindlichsten Stellen im Akku, die dünne ionendurchlässige Isolation zwischen den beiden Polen.
Die Standardantwort wird sein: Austauschen.
Und ein paar Leute lassen die laufen, und es gibt keine gesicherten Schadensberichte.
Zusammengefasst, die harte Antwort auf deine Frage ist: keine (sicheren) Möglichkeiten.
Nur machen oder lassen.
Ich bin kein Amateur, aber ich lerne trotzdem noch.
Bürokratie schafft man nicht durch neue Regeln oder Gesetze ab.