Vorsicht im Umgang mit älteren Li-Ion-Akkus !!!

[Hubmotor]

Moin zusammen,

Li-ION-Zellen haben auf dem Papier und in der Theorie definierte Werte und technische Daten. Was aber davon in der realen Welt unter Umständen übrig bleibt und wie gefährlich der Umgang mit älteren Akkus sein kann, das möchte ich hier in einer kleinen Story zum besten geben.
Es geht um einen 36V LI-Ion BIONX Akku, der mit SONY Zellen bestückt ist - genauer Typ SE US18650V mit einer LiMn2O4-Zellchemie.
Der Akku war 8 Jahre alt und hat regelmässig Erhaltungsladungen mit dem originalen Ladegerät erhalten. Insgesamt wurde der Akku sehr wenig genutzt (unter 500km). Die Restkapazität wurde nie ermittelt.

Ohne Vorzeichen wurde der Akku eines Tages bei der Erhaltungsladung so warm, dass er das Gehäuse angeschmolzen und die Schrumpffolie samt Zellüberzug geschmolzen hat. Der Thermofühler am Akku hat wohl nicht oder zu spät angesprochen und das Ladegerät hat offenbar zu lange weiter Energie in die Zellen gepumpt. Zwischenzeitlich ist Elektrolyt aus den SONY Zellen ausgetreten und hat alles korrodiert, was es zu korrodieren gab - inklusive dem BMS. Dass es zu keinem Akkubrand (Thermal Runaway) gekommen ist, grenzt eigentlich an ein Wunder....

Was will ich eigentlich damit sagen ?

Ältere Li-Ion Zellen können unberechenbare "Gesellen" oder besser "Zeitbomben" sein, obwohl sie immer nach Vorschrift behandelt wurden. Die Sicherheitseinrichtungen der Zellen und Ladegeräte funktionieren unter Umständen nicht immer zuverlässig, so dass es leicht zu einem Keller- oder Wohnungsbrand kommen kann, wenn man die Akkus unbeaufsichtigt auflädt.

Bitte seid oder werdet euch dieser Gefahren bewusst ! Niemand kann in die Zellen hineinschauen und eine Akkuüberprüfung von Fachleuten lassen nur die wenigsten durchführen.

Ältere Li-Ionen Zellen können sich unberechenbar verhalten - das sollten insbesondere alle Akku-Bastler und Hobbyschrauber verstehen !

Gerne hätte ich dies von billigen China-Zellen berichtet - aber es waren nun mal SONY Marken Zellen !

Und bitte denkt daran - Schrottakkus haben nichts in der Restmülltonne oder einer anderen Tonne zu suchen ! Schrottakkus müssen fachgerecht entsorgt werden und zwar an den dafür vorgesehenen Sammelstellen !




Keep on cycling !

 

[VierNullEins]

Moin,
danke für deinen Bericht.

regelmässig Erhaltungsladungen

Was hast du da gemacht? Immer auf 100% vollgeladen?

 

[Hubmotor]

Moin, wenn er piepte dann wurde er 2 bis 3 Stunden nachgeladen... Nur vor der Nutzung wurde er voll aufgeladen...

 

[paddy72]

2 x gepostet? Das hatten wir doch schon...

 

[Pustefix]

fahrt am besten wieder bio-bikes!

 

[Shadowblues]

Jo, ist generell nix Neues. Im Normalfall arbeiten die Akkus auch nach 20 Jahren noch problemlos. Aber manchmal gibts halt so Ausreisser. Sony und Sanyo sind do so nette Kandidaten. Trotzdem gibt es relativ wenig Probleme - werden immerhin seit vielen Jahren in Notebooks verwendet. Aber je stärker das Ladegerät ist, desto eher kann es zu Überhitzung kommen.

 

[onemintyulep]

Sony und Sanyo sind do so nette Kandidaten

Die Rangfolge der "Big 5" in Sachen Sicherheit ist Sony, Samsung, Panasonic, Sanyo, LG - in absteigender Reihenfolge.
Sony hatte 1 mal ein Problem mit Laptopzellen (das waren nicht die), daraufhin waren sie gleich so verschreckt dass sie a) die Herstellung grosser Zellen aufgegeben; b) irgendwelche wirren Olivinzellen entwickelt; und c) schliesslich die Zellenfertigung komplett an Murata aufgegeben haben...
Dagegen LG so: Shit Happens!

 

[TBS]

Der Akku war 8 Jahre alt und hat regelmässig Erhaltungsladungen mit dem originalen Ladegerät erhalten. Insgesamt wurde der Akku sehr wenig genutzt (unter 500km). Die Restkapazität wurde nie ermittelt.

Wieso macht man so was? Man fährt überhaupt nicht, lädt den Akku aber all paar Monate nach? Und das 8 Jahre lang?

Irgendjemand schrieb hier: wenn man einen Akku nicht nutzt, schadet man damit dem Akku.

 

[dilledopp]

Wieso macht man so was? Man fährt überhaupt nicht, lädt den Akku aber all paar Monate nach? Und das 8 Jahre lang?

Warum, hat der TE doch hier beschrieben.

Moin, wenn er piepte dann wurde er 2 bis 3 Stunden nachgeladen... Nur vor der Nutzung wurde er voll aufgeladen...

Piepen signalisiert "nachladen". >Guckst Du hier<
Mach man das nicht, geht der Akku durch Tiefentladung in die ewigen Jagdgründe.

 

[Omarad]

Das waren noch die 36V ohne Einzelzellenüberwachung. Wenn jetzt eine oder mehrere Reihe eine deutlich zu niedrige Spannung hatten (z.B. wegen erhöhter Selbstentladung) wurden beim Laden die Zellen mit der hohen Spannung gnadenlos überladen. Die schwachen Reihen waren z.B. noch bei 3,9V, die starken schon bei 4,4V oder so, insgesamt waren die 42V noch nicht erreicht, da lädt das Ladegerät dann munter weiter. Durch fehlendes Balancing addieren sich kleine Zellunterschiede über die Jahre immer mehr auf bis es dann nennenswerte Spannungsdifferenzen gibt. Bei moderneren Akkus sollte da das BMS bei erreichen von 4,2V bei der Reihe mit der höchsten Spannung den Ladevorgang abschalten, außerdem sollte durch balancing verhindert werden, dass es überhaupt zu nennenswerten Spannungsdifferenzen kommt. Hatte dieser Akku so noch nicht.

 

[Shadowblues]

Die Rangfolge der "Big 5" in Sachen Sicherheit ist Sony, Samsung, Panasonic, Sanyo, LG - in absteigender Reihenfolge.
Sony hatte 1 mal ein Problem mit Laptopzellen (das waren nicht die), daraufhin waren sie gleich so verschreckt dass sie a) die Herstellung grosser Zellen aufgegeben; b) irgendwelche wirren Olivinzellen entwickelt; und c) schliesslich die Zellenfertigung komplett an Murata aufgegeben haben...
Dagegen LG so: Shit Happens!

Du meinst Sony wäre besonders gut?
Ich habe hier >1000 Zellen aus alten Laptops usw. Und die Heater waren primär alle Sanyo, danach kam dann Sony. Die restlichen Heater waren von verschiedenen Marken, aber sehr wenig.

 

[Shadowblues]

Wieso macht man so was? Man fährt überhaupt nicht, lädt den Akku aber all paar Monate nach? Und das 8 Jahre lang?

Irgendjemand schrieb hier: wenn man einen Akku nicht nutzt, schadet man damit dem Akku.

Wenn man den Akku nicht nutzt, schadet man ihm auch nicht - ausser man hält ihn dauerhaft auf 100% oder bei 0%. Solange man den Akku immer mal wieder n bissl nachlädt und damit zwischen 20-80%, besser 30-70% hält, schadet es dem Akku in keinster Weise - dann schlägt nur die (geringe) kalendarische Alterung zu. Das erklärt auch, wieso man ihn laufend nachladen sollte. Nur eben nicht bis 100%

 

[fred0815]

Das Problem scheint ja eher ein defektes BMS zu sein, da können die Zellen jetzt nicht zum Hauptverantwortlichen gemacht werden.

 

[Omarad]

Es ist nicht defekt, es ist bei den 36V Bionx nur in rudimentärer Form vorhanden.

 

[kfs]

Dein Akku ist nicht dafür gemacht, dass man in 8 Jahren nur 500km fährt, es sei denn, der Hersteller behauptet das Gegenteil. Ein stillgelegtes Fahrzeug muss bei Wiederinbetriebnahme geprüft werden, aber «eine Akkuüberprüfung von Fachleuten lassen nur die wenigsten durchführen (#1)». Das ist der eigentliche Benutzerfehler, hinzu kommt der Design-Fehler, dass die Einzelzellen vom BMS nicht überwacht werden. Natürlich lohnt sich diese Betriebsart überhaupt nicht.

Fragt sich nur, wer denn das Laden gestoppt hat? Hat die austretende Brühe das BMS zerstört und als Folge davon, hat dieses abgeschaltet oder war der Temperaturfühler schneller noch zu Lebzeiten des BMS? Das Ladegerät hat jedenfalls nicht abgeschaltet bzw. höchstens sekundär, als Folge davon, dass das BMS abgeschaltet hat. Unwahrscheinlich, dass es defekt war, wurde ja kaum benutzt.

 

[Omarad]

«eine Akkuüberprüfung von Fachleuten lassen nur die wenigsten durchführen (#1)». Das ist der eigentliche Benutzerfehler,

Was soll der "Fachmann" da machen? Den Akku aufschrauben, den Block aus der Verklebung lösen, die Folie aufschneiden und dann die Einzelspannungen überprüfen/anpassen??? Das wäre vielleicht sinnvoll gewesen, ist aber konstruktiv nicht vorgesehen und natürlich auch in der Bedienungs/Wartungsanweisung nicht vorgesehen. Insofern liegt kein Benutzerfehler vor, sondern ein Designfehler.

 

[Shadowblues]

Es ist leider in der Tat so, dass selbst bei neuesten Akkus keine wirklichen Gesundheitsaussagen möglich sind. Man hat weder Einzelspannungswerte der Bänke und auch keine Kapazitätsüberwachung der einzelnen Bänke. Ebenso wichtig wäre die Temperatur pro Segment. Sowas sollte heutzutage eigentlich Pflicht sein für jeden grösseren Akku.

Von aussen kann ein Fachmann nichts sagen und auch von innen wird es schwierig, da er immer nur eine Momentaufnahme sieht. Dann müsste der Fachmann wenigstens einen kompletten Lade- und Entladezyklus durchlaufen lassen und Detaildaten protokollieren mit externen Sensoren. Aufwand? Mehr als der Akku wert ist.

 

[kfs]

Was soll der "Fachmann" da machen?

Es handelt sich um ein Zitat, der Themenstarter ist sich dessen bewusst, dass der Akku eigentlich überprüft werden müsste und dass das kaum möglich ist. Er versucht es einfach auf eigenes Risiko.

Die Schlussfolgerungen von @Hubmotor sind absolut richtig: Ohne Rauchmelder und Anwesenheit einer Person in der Nähe sollte kein Akku (auch kein Handyakku) im Hausinnern geladen werden.

Nicht richtig ist die Herleitung der Schlussfolgerungen aus dem geschilderten Ereignis. Das Rad wurde nicht bestimmungsgemäss genutzt, nämlich fast gar nicht. Daraus kann nicht gefolgert werden, dass Li-Ion-Zellen allein durch Alterung zu «unberechenbaren Gesellen» mutieren. Dass es trotzdem zu keinem Akkubrand gekommen ist, spricht für die Qualität der Zellen, nicht für ein Wunder.

 

[christiank]

Der Tip Vorsichtig zu sein ist ganz nett - nur was soll man hier konkret machen?

Zu "Akku Basteler": Die guten machen in jeden Akku ein gesondertes Paket an Fühlerleitungnen mit denen sich jede Zellgruppe nachmessen lässt = alle 20 Zyklen einen Zyklus am Logger und gut ist es. Keine Firma macht das.

Das BMS ist eine nette Sache, aber genau dieses Teil macht am häufigsten schlapp.

.. und das Bionx-Pack auf den Bildern ist ein Jammer, so etwas würde ich nie verbrechen, nicht mal die Zellen haben eine extra Schrumpfhülle sondern Mann an Mann....

 

[helmut-on-the-road]

Kleiner Tip: Man sollte die Hausrat- und gegebenenfalls die Gebäudeversicherung überprüfen, ob grobe Fahrlässigkeit versichert ist. Und den Versicherer darüber informieren, daß E-Bikes vorhanden sind.