Selbstbau eines E-Bike Akkus

Diskutiere Selbstbau eines E-Bike Akkus im Akkus, Batteriemanagement (BMS), Ladegeräte Forum im Bereich Diskussionen; Also zusammengefasst: Innenwiderstand gleich bei gleichen Strömen (laden/entladen) Trotzdem geht laden nur mit kleineren Strömen weil da eben...
FranzAnton

FranzAnton

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Also zusammengefasst:
Innenwiderstand gleich bei gleichen Strömen (laden/entladen)
Trotzdem geht laden nur mit kleineren Strömen weil da eben andere Vorgänge ablaufen und verhindert werden muß das metallisches Lithium entsteht (vereinfacht gesagt).

Aber ich könnte dann trotzdem meinen 5P Akku auc VTC5A Zellen mit max. 30A laden... Da scheiterts eher am Ladegerät.
.... Hm ich könnt mal im Keller nach dem alten Schweißtrafo....
 
onemintyulep

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Ein schnelladefähiger Akku geht ganz einfach. Man nimmt einfach mehr Zellen als man eigentlich braucht für seine Wunschkapazität - s und p - und lädt dann immer nur solange bis 4.2V erreicht werden (dh. ohne CV-Phase, aber nicht mehr als 0.5C). Das sollte ratzfatz gehen. Bei mehr s muss man noch darauf achten dass die Abschaltspannung nicht zu niedrig liegt für die einzelne Zelle.
 
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Rutzki73

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Die Zelle kann (erlaubterweise) mit 35A laut Datenblatt entladen werden. Nachdem wir in der vorangegangenen Diskussion aber festgestellt haben das der Innenwiderstand unabhängig davon ist ob Strom rein oder raus fließt, könnte ja die Frage aufkommen -warum kann ich dann nur mit max. 6A laden und nicht auch mit 35A ??
nicht 100% korrekt! Datenblatt wieder lesen :p die Akkuzelle darf unter Temperaturüberwachung (Abschaltung bei 80 Grad ) mit 35A belastet werden. Diese Spezifikation mit Temperaturabhängigkeit ist meines Erachtens besser als die Angabe von Pulslast mit zeitlicher Abhängigkeit (wie Samsung SDI bei vielen Akkuzellen macht). Denn das Erreichen von einer bestimmten Temperatur bei unterschiedlichen Konfigurationen von Akkupacks ist mit der selben Akkuzelle auch unterschiedlich.
Mooch von e-cigarette-forum.com hat die VTC5A unter Dauerlast getestet und wie man sieht, bei 25A Dauerlast hat die VTC5A die 80 Grad erreicht:

mooch_VTC5A.png
 
FranzAnton

FranzAnton

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Wahnsinn, da hat sich was getan. Ich hatte noch 60°C im Kopf. Du hast recht, cut off Temp. sind 80°C
Das ist schon eine irre Zelle. Danke für die Information!
 
FranzAnton

FranzAnton

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... aber das heißt der Cycle Satiator mit seinen 8A bei 48V Akkus max. Ladestrom hat da langsam Nachholbedarf.
Sollte vielleicht,sagen wir 600W Ladeleistung können, dann würde ich mir den leistern wollen.... aber das war jetzt vielleicht doch zu OT
 
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kfs

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schnelladefähiger Akku geht ganz einfach
Genau so ist es. Wer sein Pedelec für eine Tour benutzen will, sollte einfach bei einem Leihdienst einen Extenderakku ausleihen, der genügend gross ist, damit schnell die nötigen kWh hineingepumpt werden können. Die Optik spielt bei dieser Anwendung ja keine Rolle mehr.
 
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consuli

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Und warum erklärt niemand im Detail, wie mit geringem Aufwand der Innenwiderstand gemessen werden kann??

Ist doch kein Geheimnis.....

Mich interessiert das Gewäsch um den Ri nicht, ist mir egal, damit fahre ich gut, bin aber verwundert .....
Um den Innenwiderstand eines Li-IonAkkus zu ermitteln, müsste man den Li-Ion Akku wie in Ausgangswiderstand – Wikipedia beschrieben mit z.B. einem Keramik Widerstand 10W belasten, dann die neue Spannung am Akku messen und in die angegebene Formel einsetzen.

Das Schaltbild der Innenwiderstand Messsung ist:
Innenwiderstandmessung.png






Der Widerstand beim Laden eines Li-Ion Akkus lässt sich - weil die Stromstärke kleiner ist bzw. begrenzt wird - ohne Umwege direkt ermitteln. Einfach mit einem Labornetzteil laden, Spannung und Stromstärke ablesen und dann Spannung durch Ampere teilen. (Der Widerstand steigt während des Laden an).
 
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kfs

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Wie die Zelle im Innern funktioniert, ist den wenigsten bekannt. Deswegen behilft man sich mit einem Ersatzschaltbild. Dieses besteht aus einer idealen Spannungsquelle und einem Innenwiderstand in Serie. Die ideale Zelle kann einen sehr grossen Strom liefern ohne dass die Spannung sinkt (in die Knie geht). Ebenso lässt sich die ideale Zelle mit minimalst höherer Spannung instantan laden.

Der Innenwiderstand hat etwa 0,1Ω bei einer schlechten Zelle. Hat man 4 parallel und 10 in Serie, dann erhält man 0,25Ω.

Wenn du nun den Akku mit 48V und 0,25Ω an ein 54V Ladegerät anschliesst, dann würde ein Strom von 6V/0,25Ω = 24A fliessen (6V=54V-48V). Um das zu verhindern, reduziert das Ladegerät die Spannung, sodass nicht mehr als 3 A fliessen. 3A 0,25Ω =0,75V. Also stellt das Ladegerät die Spannung 48,75V ein.

PS: Fettdruck sollte, wenn immer möglich vermieden werden, sieht entsetzlich aus. Um etwas hervorzuheben, benutzt man Schrägschrift (italic, kursiv)
 
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consuli

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Der Widerstand beim Laden eines Li-Ion Akkus lässt sich - weil die Stromstärke kleiner ist bzw. begrenzt wird - ohne Umwege direkt ermitteln. Einfach mit einem Labornetzteil laden, Spannung und Stromstärke ablesen und dann Spannung durch Ampere teilen. (Der Widerstand steigt während des Laden an).
Ich hatte noch was wichtiges vergessen. Man kan den Widerstand des Li-Ion Akkus beim Laden - und nur der ist für Thermal-Runaway Überlegungen relevant - lediglich während der U-Phase messen, in der der Strom nicht abgeregelt wird, im nachfolgenden IU-Diagramm gelb markiert.

IU_Ladung_nicht_abgeregelter_Bereich.png
 
RUBLIH

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Wohl kaum relevant, ob der Strom oder die Spannung KONSTANT gehalten werden. Es wird ein Differenzenquotient gebildet, dabei ein konstanter Widerstand angedacht. Für den Betrachtungszeitraum ist´s ausreichend :)
 
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flachlandbiker

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..........

Das Schaltbild der Innenwiderstand Messsung ist:
Anhang anzeigen 270655





Der Widerstand beim Laden eines Li-Ion Akkus lässt sich - weil die Stromstärke kleiner ist bzw. begrenzt wird - ohne Umwege direkt ermitteln. Einfach mit einem Labornetzteil laden, Spannung und Stromstärke ablesen und dann Spannung durch Ampere teilen. (Der Widerstand steigt während des Laden an).
Zitat:
Der Widerstand beim Laden eines Li-Ion Akkus lässt sich - weil die Stromstärke kleiner ist bzw. begrenzt wird - ohne Umwege direkt ermitteln. Einfach mit einem Labornetzteil laden, Spannung und Stromstärke ablesen und dann Spannung durch Ampere teilen. (Der Widerstand steigt während des Laden an).

Dein Fett gedruckter Satz ist falsch und den Innenwiderstand kann man auch nicht nur in der "U-Phase" bestimmen (vorletzter Post).
Ich habe schon mal weiter oben versucht, das zu erklären.

Das (Ersatz-)Schaltbild in Deinem Post ist korrekt. Du ermittelt auch tatsächlich Ri = U / I. Nur must Du mit der Spannung am Innenwiderstand rechnen. Ersetze beim Laden den "Außenwiderstand" durch das Ladegerät. Die Spannung an Ri ist dann die Differenz zwischen der Ladespannung (zwischen a und b) und der "inneren" /chemischen Spannung (ca. Leerlaufspannung ohne Ladestrom) des Akkus (Symbol links im Schaltbild). So kommst Du zu dem (sehr viel kleineren, korrekten) Innenwiderstand beim Laden.
Die "innere" Spannung und der Spannungsabfall am Innenwiderstand bilden einen Reihenschaltung!

Und "nein", der Widerstand steigt nicht beim Laden an. Es steigt die "innere" Spannung und damit sinkt die Spannung am Innenwiderstand. Nur die Spannung am Innenwiderstand ist multipliziert mit dem Strom für die "Wärme" (Verlustleistung) verantwortlich.
 
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Electric

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Wo ist denn jetzt der selbstgeschraubte Akku? :unsure:
 
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flachlandbiker

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Wohl kaum relevant, ob der Strom oder die Spannung KONSTANT gehalten werden. Es wird ein Differenzenquotient gebildet, dabei ein konstanter Widerstand angedacht. Für den Betrachtungszeitraum ist´s ausreichend :)
Stimmt natürlich!
 
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consuli

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also bei der Aussage würde mich die Quelle interessieren, da ich das so nicht kenne, dass nur während der U-Phase der Ri gemessen werden kann.
Wenn das Labornetzteil den Strom begrenzt, sind zwei Widerstände im Stromkreis. Das sieht man auch daran, dass die Spannung nicht die Ladeendspannug ist.

Nach gängigem Wording bezeichnet "Innenwiderstand" den Widerstand beim Entladen des Akkus.

Um den die Thermal Runaway Gefahr abzuschätzen, braucht man aber den Widerstand beim Laden.


Wo ist denn jetzt der selbstgeschraubte Akku? :unsure:
Wo sind denn jetzt die Widerstandsmesswerte beim Laden? Nur quatschen aber nix beitragen wollen, was?
 
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flachlandbiker

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@consuli

Mir ist nicht so richtig klar, was Dein Plan in diesem Forum ist.
Du stellt Behauptungen auf, die Du irgendwo im Internet zusammengesucht hat. Wenn Dir dann jemand inhaltlich darauf anwortet (z.B. @Ewi2435 oder @Tommmi oder andere oder ich) und etwas erklärt, gäbe es für mich nur einige vernünftige Reaktionen:
- Nein, du hast unrecht, weil...........
- Ja, Du hast recht, habe ich verstanden.
-Du hast vielleicht recht, ich habs aber nicht verstanden. kannst Du das genauer erläutern?

Du reagiert entweder garnicht, oder indem Du ein neues Zitat raushaust (was Du im Zweifel aus dem Zusammenhang gerissen oder nicht richtig verstanden hast). In dem von Dir verlinkten Wikipedia-Artikel zum Ausgangswiderstand/Innenwiderstand ist alles korrekt erklärt!!

Mein Vorschlag:
Kauf Dir die guten VTC5A-Zellen und baue einen Akkublock (in der Mitte ein Temparaturfühler) zusammen, der in Dein Gehäuse passt.
Den benutzt Du erstmal zum Testen. Entladen über z.B. 3 Auto-Halogen-Lampen in Reihe oder einen Wasserkocher oder ....
Laden mit Deinem einstellbaren Netzgerät. Starte mit 5 A Ladestrom und schau, wie warm der Akku wird. Dann gehst Du innerhalb der Spezifikation der Zellen mit dem Ladestrom hoch. Wenn die Temperatur noch im grünen Bereich bleibt, ist alles gut. Vielleicht noch berücksichtigen, dass nachher im Gehäuse die Wärmeabfuhr schlechter wird.
Denk darann, dass Du bei den hohen Strömen auch die Ladeleitungen und Stecker entsprechend auslegen must.
 
Electric

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Ich habe auch einen konstruktiven Vorschlag: Du kaufst bei enerdan einen fertigen Akkupack. Die sind günstig und nachdem, was du hier an Fachwissen offenbart hast, wird großer Schaden an Dir und deiner Wohnung vermieden. :cool:
 
FranzAnton

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Und ja der Innenwiderstand ist beim Laden gleich wie beim Entladen, wenn auch die Stromstärken gleich sind, sonst vergleichst Äpfel mit Birnen. Es gibt da rel. billige 18650er Ladegeräte für Dampfer die sogar den Innenwiserstand beim Landen anzeigen, damit man ein Gefühl bekommt wie's dem Akku geht und da habe ich bei einer schon ordentlich gebrauchten Sanyo Zelle (weiß nicht welche genau) 55mOhm gelesen. (Beim Laden!) Hilft das weiter??
Diese Dampferladegeräte die das können kosten so um die 40 € und sind eigentlich super geeignet wenn man sich ein Akkupack konfektionieren möchte um vorab mal die Innenwiderstände der Einzelzellen zu vermessen und danach die P-Verschaltungen vornimmt. Also es ist für die Lebensdauer des Akkupacks sehr hilfreich wenn man Zellen mit möglichst gleichem (oder sollte ich da sagen -ähnlichem-) Innenwiderstand verschaltet. Mit so einem 18650er Lader geht das recht komfortabel und man kann sie auch auf einen definierten Ladezustand vor dem Verschalten bringen, da würde ich aber auf jeden Fall mit einem genauen Multimeter nachmessen.

Also die nach Ri selektierten Zellen auf möglichst gleiche Spannung vorladen, aber nicht ganz voll (4,1V z.B.) und die dann Parallel schalten. So würde (werde) ich das dann bei meinem Extender machen.

Und ich mach das Verlöten in der Gartenhütte, bitte nicht lachen, aber so oft mach ich das nicht....
 
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@consuli

Mir ist nicht so richtig klar, was Dein Plan in diesem Forum ist.
Du stellt Behauptungen auf, die Du irgendwo im Internet zusammengesucht hat. Wenn Dir dann jemand inhaltlich darauf anwortet (z.B. @Ewi2435 oder @Tommmi oder andere oder ich) und etwas erklärt, gäbe es für mich nur einige vernünftige Reaktionen:
- Nein, du hast unrecht, weil...........
- Ja, Du hast recht, habe ich verstanden.
-Du hast vielleicht recht, ich habs aber nicht verstanden. kannst Du das genauer erläutern?

Du reagiert entweder garnicht, oder indem Du ein neues Zitat raushaust (was Du im Zweifel aus dem Zusammenhang gerissen oder nicht richtig verstanden hast). In dem von Dir verlinkten Wikipedia-Artikel zum Ausgangswiderstand/Innenwiderstand ist alles korrekt erklärt!!

Mein Vorschlag:
Kauf Dir die guten VTC5A-Zellen und baue einen Akkublock (in der Mitte ein Temparaturfühler) zusammen, der in Dein Gehäuse passt.
Den benutzt Du erstmal zum Testen. Entladen über z.B. 3 Auto-Halogen-Lampen in Reihe oder einen Wasserkocher oder ....
Laden mit Deinem einstellbaren Netzgerät. Starte mit 5 A Ladestrom und schau, wie warm der Akku wird. Dann gehst Du innerhalb der Spezifikation der Zellen mit dem Ladestrom hoch. Wenn die Temperatur noch im grünen Bereich bleibt, ist alles gut. Vielleicht noch berücksichtigen, dass nachher im Gehäuse die Wärmeabfuhr schlechter wird.
Denk darann, dass Du bei den hohen Strömen auch die Ladeleitungen und Stecker entsprechend auslegen must.
Hier gilt wohl don't feed the Troll, das wird absicht sein. Wenn jemand mehrfach meint das seine bereits wiederlegte Aussage zutrifft kann es nur Absicht sein.
 
Ewi2435

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Und ja der Innenwiderstand ist beim Laden gleich wie beim Entladen, wenn auch die Stromstärken gleich sind, sonst vergleichst Äpfel mit Birnen. Es gibt da rel. billige 18650er Ladegeräte für Dampfer die sogar den Innenwiserstand beim Landen anzeigen, damit man ein Gefühl bekommt wie's dem Akku geht und da habe ich bei einer schon ordentlich gebrauchten Sanyo Zelle (weiß nicht welche genau) 55mOhm gelesen. (Beim Laden!) Hilft das weiter??
Diese Dampferladegeräte die das können kosten so um die 40 € und sind eigentlich super geeignet wenn man sich ein Akkupack konfektionieren möchte um vorab mal die Innenwiderstände der Einzelzellen zu vermessen und danach die P-Verschaltungen vornimmt. Also es ist für die Lebensdauer des Akkupacks sehr hilfreich wenn man Zellen mit möglichst gleichem (oder sollte ich da sagen -ähnlichem-) Innenwiderstand verschaltet. Mit so einem 18650er Lader geht das recht komfortabel und man kann sie auch auf einen definierten Ladezustand vor dem Verschalten bringen, da würde ich aber auf jeden Fall mit einem genauen Multimeter nachmessen.

Also die nach Ri selektierten Zellen auf möglichst gleiche Spannung vorladen, aber nicht ganz voll (4,1V z.B.) und die dann Parallel schalten. So würde (werde) ich das dann bei meinem Extender machen.

Und ich mach das Verlöten in der Gartenhütte, bitte nicht lachen, aber so oft mach ich das nicht....
Auf keinen Fall Zellen vorher Laden/Entladen
Die Genauigkeit mit der die Zellen bei Fertigung geladen werden ist bei gleicher Charge unübertroffen. Wenn du selber lädst/Entlädst/testest bringst du das aus dem Gleichgewicht.

Hinzu kommt das die Genauigkeit solcher Ladegeräte miserabel ist, das ist mehr ein schätzen als messen. Wenn Zellen um 1-2mOhm schwanken kannst du das mit normalen Mitteln gar nicht messen.
Dazu bedarf es einer 4 Leiter Messung mit Messgeräten die extrem genau sind sodass man damit verwertbare Ergebnisse bekommt.

Sinn kann das machen bei gebrauchten Zellen, aber auch nur wenn man zuviel zeit und Langeweile hat. Neue Zellen sind mittlerweile so günstig das sich die Zeit niemals rentiert.

Vorgehensweise.

Zellen kaufen, wild gewürfelt zum gewünschten Akku verschweißen, BMS dran, isolieren/polstern. benutzen. Dann merken das die Innenwiderstände nahezu gleich sind von Block zu Block sodass ein vorselektieren hier nichts gebracht hätte und glücklich sein das man nicht Stunden voll Arbeit investiert hat ;)
 
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