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Stromspeicher Planung kleine vs. große Zellen

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(@cschepelmann)
Vorsichtiger Stromfühler
Beigetreten: Vor 2 Jahren
Beiträge: 6
Themenstarter  

Hallo Community,

ich bin gerade in der Planungsphase für einen Stromspeicher (eingebau). Dabei treibt mich gerade das Thema Zellen um.

Bei der recherche kommt man auf die üblichen Verdächtiegen. Die Liste ist sicher nicht vollständig.

  • Li-Ion - Zellen aus alten EAutos (Telsa, Nissan usw.) :thumbdown:

  • Li-Ion - 18650 (Samsung, Panasonic usw.) :thumbdown:

  • LFP - Große Zellen von EVE, CATL 100Ah bis 300Ah :thumbup:

  • LFP - kleine rund Zellen 32700 6Ah :thumbup:

  • LFP - Pylontech inkl. BMS :thumbdown:
  • Aufgrund der Eigensicherheit sollen es LFP Zellen werden, daher fallen die Li-Ion raus. Da ich es selbst bauen möchte und das diyBMS von Stuart Pittaway im Auge habe, fällt der Pylontech ebenfalls raus.
    Bisher ist ein 48V System aufgrund der beschafbaren Komponenten und der Schutzkleinspannung sicherlich das mittel der Wahl. Mit mehr als 20kWh soll der Akku relativ große werden.

    Mir stellt sich dabei die Frage welche Vor bzw. Nachteile haben viele kleine oder wenige große Zellen?

    Meine Überlegungen dazu:

  • 26,88 kWh (zwei 16S Blöcke mit 280Ah Zellen)

  • 26,88 kWh (fünf 16S Blöcke mit 105Ah Zellen) Balancer Leistung pro Ah höher.
    Die Spannung jeder Zelle kann dabei überwacht werden.

  • 26,88 kWh (Parallelschaltung von fünf 105Ah Zellen und dann in 16 in Reihe) Balancer Leistung pro Ah nidrieger.
    Spannung von jeweils fünf Zellen wird überwacht. Sicherungskonzept wird komplizierter.
  • 30,72 kWh (50 Zellen Parallel davon 16 in Reihe, davon zwei Blöcke) Balancer Leistung pro Ah ähnlich wie bei 280Ah Idee.
    Sicherungung vor jeder Zelle notwendig. Spannung von jeweils 50 Zellen wird überwacht.

  • 30,72 kWh (25 Zellen Parallel davon 16 in Reihe, davon vier Blöcke) Balancer Leistung pro Ah höher.
    Sicherungung vor jeder Zelle notwendig. Spannung von jeweils 25 Zellen wird überwacht.
  • Preislich sind die kleinen 6Ah Zellen sehr interesannt. Der Aufwand für die erstellung eines Blocks sind etwas größer (Sicherungen und Elektrischeverbindungen). Ideen dazu habe ich schon.
    Große Zellen müssen komprimiert werden, was besondere Anforderungen an das Gehäuse erfordert. Elektrischeverbindungen einfacher im vergleich zu vielen kleinen Zellen.

    Ich bin gespannt auf eure Kommentare.

    Gruß
    Christian


       
    Zitat
    voltmeter
    (@voltmeter)
    Yoda
    Beigetreten: Vor 4 Jahren
    Beiträge: 7006
     

    es gibt noch 230Ah zellen ich finde die handlicher 16s 2 paralel gibt um die 24kwh

    du musst mindestens zwei akkus über balancerleitungen paralelschalten und ganz wichtig akkus vorher testen mit einem speziellen gerät welches dir die entladekurven anzeigen kann
    dann kanst du die schwachen mit den starken zellen paralelschalten damit du den spannungsunterschied nach unten hin etwas abfangen kanst

    es spielt auch keine rolle ob du grade a kaufst du bekommst meistens grade b neue auschussware des herstellers die nicht gut genug für die großen abnehmer ist(sofern man nicht direkt bei eve oder catl kauft)
    das siet dann so aus
    in meinem fall 230Ah zellen entladene kapazität 225-234Ah

    der knick ist die wartezeit von 3h nach dem aufladen zwecks spannungsabfall test im leerlauf(da siet man ganz schnell defekte zellen)

    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.


       
    AntwortZitat
    (@cschepelmann)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 6
    Themenstarter  

    Hi,

    danke für die Hinweise sicherlich sehr nützlich. Vieleicht sollte ich die Frage bzw. Fragen noch einmal kontretisieren.

    Welche Vor und Nachteile haben kleinere Zellen zu größeren? Im speziellen Anwendungsfall als Heimspeicher.
    Welche Vor und Nachteile hat die Verschaltung Zellen Parallel zu Blocke Parallel bzw. eine Mischform (siehe Bilder)?

    Zellen in Reihe und Block Parallel:

    Zellen Parallel und in Reihe

    Mischung aus beiden.


       
    AntwortZitat
    voltmeter
    (@voltmeter)
    Yoda
    Beigetreten: Vor 4 Jahren
    Beiträge: 7006
     

    je mehr zellen paralel desto besser lassen sich die kapazitätsunterschiede angleichen es ist auch günstiger ein paar kleine zellen als ersatz zu bevorraten bei einem defekt zb

    nachteil von zu vielen paralelzellen der aufbau wird komplexer die ausfallwahrscheinlichkeit steigt mit jeder zusätzlichen zelle, je mehr zellen desto höher die ausfallwahrscheinlichkeit.

    ich würde jetz so vorgehen man legt sich auf eine bestimmte energiemenge fest zb 26kwh und überlegt dann wie man die mit16s 2p oder 3p hinbekommt mehr würde ich nicht paralelschalten.

    außerdem ist dafür ein starker balancer notwendig von minimum 1a

    Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
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    (@hanes1)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 166
     

    Könnte man auch extrem unterschiedliche Kapazitäten parallel schalten?
    z.B. 200Ah und 300Ah und ich hätte in diesem Verbund ganz Simpel 500Ah ? Ist das so einfach?
    Hab ich das richtig verstanden?


       
    AntwortZitat
    (@cschepelmann)
    Vorsichtiger Stromfühler
    Beigetreten: Vor 2 Jahren
    Beiträge: 6
    Themenstarter  

    Könnte man auch extrem unterschiedliche Kapazitäten parallel schalten?
    z.B. 200Ah und 300Ah und ich hätte in diesem Verbund ganz Simpel 500Ah ? Ist das so einfach?
    Hab ich das richtig verstanden?

    Hi,

    beim Parallelschalten ist der Spannungsbereich wichtig, deswegen sollten nur gleiche Zellen mit gleicher Zellchemie Parallegeschaltet werden. Zusätzlich ist noch zu beachten, dass es bei Zellen mit unterschiedlichen Kapazitäten zu ausgleichsströme zwischen den Zellen kommt.
    Da gibt es auch ein gutes Video von Andreas.

    FAQ #4: Verschiedene Kapazitäten / Zellchemie mischen, ein Problem?

    Gruß
    Christian


       
    AntwortZitat
    voltmeter
    (@voltmeter)
    Yoda
    Beigetreten: Vor 4 Jahren
    Beiträge: 7006
     

    Könnte man auch extrem unterschiedliche Kapazitäten parallel schalten?
    z.B. 200Ah und 300Ah und ich hätte in diesem Verbund ganz Simpel 500Ah ? Ist das so einfach?
    Hab ich das richtig verstanden?

    ja das geht
    machen die ganzen diy speicherbauer mit den gebrauchten 18650 zellen um auf eine bestimmte kapazität zu kommen

    die kleinere zelle wird einfach früher einen höheren innewiderstand haben so dass der meiste strom über die größere zelle läuft, das teilt sich dan automatisch so auf das beide gleichzeitig entleert werden
    wichtig wäre die zellen nicht nur an + und - der 16s enden paralelzuschalten sondern die zwei zellen direkt paralel zu verbinden und dann in reihe zu schalten, dann kan man sich auch das zusätzliche bms sparen

    Projekt 48kWh / 12kWp Inselanlage - SMA Sunny Island
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